Influencia de la mezcla del acero inoxidable 316 L y polvos de aleación de níquel IN625 durante la deposición mediante LP-DED de monocapa para la protección frente a la corrosión de aceros de baja aleación

Este estudio analiza recubrimientos de una sola capa obtenidos mediante deposición por energía dirigida con láser y polvo (Laser Powder-Directed Energy Deposition, LP-DED) sobre acero de baja aleación SAE 4140, utilizando un láser de fibra de onda continua Trumpf TruDisk 5001. El trabajo se centra en el efecto de la mezcla del acero inoxidable 316 L con polvo de aleación base níquel IN625, en un amplio rango composicional, sobre la microestructura, el comportamiento mecánico y la resistencia a la corrosión.

Los recubrimientos se fabricaron con parámetros de proceso constantes (potencia láser de 1200 W, diámetro de spot de 2 mm, velocidad de escaneado de 600 mm·min⁻¹ y caudal de polvo de 6,5 g·min⁻¹) y se caracterizaron mediante microscopía óptica y SEM, difracción de rayos X (XRD), ensayos de punzonado pequeño (Small Punch Test, SPT) y métodos electroquímicos en una disolución de NaCl al 3,5 % en peso.

El aumento del contenido de IN625 refinó la morfología dendrítica, promovió la formación de fases interdendríticas tipo Laves enriquecidas en Nb–Mo y estabilizó la matriz austenítica, lo que en conjunto incrementó la resistencia última a tracción hasta aproximadamente 644 MPa para el 100 % IN625 y elevó el potencial de picadura desde unos 683 mV (100 % 316 L) hasta alrededor de 891 mV (100 % IN625). Sin embargo, las adiciones bajas de níquel (mezclas intermedias) mostraron una resistencia reducida debido a una distribución de fases subóptima y a un endurecimiento por precipitación limitado, lo que indica que el papel beneficioso del níquel en la resistencia mecánica y a la corrosión solo se maximiza por encima de una fracción crítica de IN625.

Entre las mezclas ensayadas, la composición 50 % en peso 316 L – 50 % en peso IN625 se presentó como un compromiso rentable, proporcionando una resistencia significativamente mejorada frente a la corrosión por picadura, al tiempo que mantiene un comportamiento mecánico aceptable para aplicaciones de protección frente a la corrosión mediante recubrimientos de una sola capa.

Reconocimiento: Este trabajo ha sido financiado parcialmente por el Gobierno Vasco bajo el número de ayuda 004-B2/2021, correspondiente al Programa BIKAINTEK para estudiantes de doctorado.