Desarrollo de una película anódica sobre la aleación ti6ai4v como pretratamiento para mejorar su unión adhesiva a otros materiales

Abstract

La oxidación electrolítica por plasma (PEO) permite la obtención de recubrimientos tipo cerámico sobre la superficie de diversas aleaciones ligeras. En el presente trabajo se utilizó el proceso PEO para producir recubrimientos sobre la aleación Ti6Al4V grado F5, en una solución compuesta por silicato sódico (Na2SiO3) y fosfato hidrogenado disódico (Na2HPO4) a voltajes de 300 y 450 V por tiempos de 600 y 1200 s. Los recubrimientos obtenidos fueron caracterizados por microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopia dispersa de rayos X (EDS), ensayos electroquímicos y ensayos de adherencia. El espesor de los recubrimientos fue determinado usando una sonda por corrientes de Eddy. Así mismo se realizó la caracterización de la aleación base Ti6Al4V grado F5. Los resultados indican que el voltaje aplicado influye directamente sobre la morfología y el espesor de los recubrimientos formados. Solo a voltajes de 450 V se observaron las chispas, características del proceso PEO. Los recubrimientos formados a 300 V presentan poros de diámetros pequeños distribuidos sobre toda la superficie. Mientras que a 450 V, los recubrimientos presentan una morfología de poros tipo esponja. Por medio de EDS se determinó que la composición elemental del recubrimiento presentaba oxígeno, sodio, silicio y fósforo provenientes del electrolito. El espesor de los recubrimientos aumenta a medida que se incrementaba el voltaje y el tiempo de anodizado. Los ensayos electroquímicos muestran que todas las películas depositadas, aumentaron la resistencia a la corrosión del sustrato, con los recubrimientos formados a 300 V mostrando los mejores resultados de resistencia a la corrosión. Finalmente, con la prueba de adherencia se pudo confirmar que la capacidad adhesiva del recubrimiento al sustrato es muy buena con un porcentaje de área removida del 0% para todas las condiciones de anodizado. Bajo esta perspectiva, capas anódicas porosas adherentes y estables electroquímicamente podrían propiciar uniones adhesivas fuertes y duraderas entre la aleación Ti6Al4V y otros materiales.