Modificación de polvos DED para recubrimientos monocapa en aceros de alta resistencia

En el diseño de procesos de recubrimiento por deposición de energía dirigida por láser (L-DED), se suele asumir que la composición química de los polvos metálicos coincide con la del recubrimiento deseado. Sin embargo, durante la deposición de la primera capa, la dilución con el sustrato altera la composición del metal de soldadura, desviándose de la composición química nominal del polvo. Aunque la aplicación de múltiples capas puede reducir gradualmente este efecto de dilución, introduce complejidad y tiempo de procesamiento adicionales. Este estudio propone una estrategia alternativa para contrarrestar la dilución del sustrato desde la primera capa depositada, eliminando la necesidad de recubrimientos multicapa. Específicamente, para lograr una monocapa resistente a la corrosión de acero inoxidable AISI 316L sobre un sustrato de acero AISI 4140 de alta resistencia, templado y revenido, se agrega un polvo de aleación compensador de dilución a la materia prima estándar de AISI 316L. Se evaluaron recubrimientos monocapa, con y sin compensación, en términos de composición química, microestructura y resistencia a la corrosión. Los resultados muestran que los recubrimientos sin modificar sufrieron una pérdida de cromo de aproximadamente el 2 % en peso, lo que resultó en una reducción del potencial de picaduras de Ep = 725 ± 6 mV en agua de mar sintética. Por el contrario, el uso de la aleación de compensación conservó el contenido de cromo y mejoró significativamente la resistencia a la corrosión, logrando un potencial de picaduras de Ep = 890 ± 9 mV.

Financiación: Este trabajo ha sido financiado por el Gobierno Vasco en el marco del proyecto ReIMAGIN del programa ELKARTEK (número de subvención KK-2023/00096).

Agradecimientos: Los autores agradecen a Oier Barrenetxea, Xabier Lasheras y Ana Fernández su apoyo en el diseño y la fabricación del CP, desde los bloques de quilla de fundición hasta la entrega del polvo tamizado; a Rodolfo González su apoyo en el trabajo de microscopía electrónica de barrido; y a 3D Lab Sp. por su apoyo en el establecimiento de las condiciones de atomización de las barras de CP.