Erosion-corrosion of carbon steel and 310 stainless steel at low impact velocities: Effect of erodent particle type

Se estudio el comportamiento de un acero al carbono (1020) y un acero inoxidable tipo 310 expuestos en condiciones de erosion-corrosion a bajas velocidades de impacto. Las partículas erosivas empleadas fueron SiO2 y Al2O3 con tamaños de partícula muy similar (≈ 600 μm) y el ambiente oxidante fue aire. Los experimentos fueron efectuados a dos temperaturas (450 C y 600 C) durante 24 horas y el rango de velocidades de impacto fue de 2.5 m/s a 4.5 m/s. En general, los resultados mostraron que las partículas de SiO2 causaron menos daño que las partículas de Al2O3, aunque las diferencias en el deterioro observado fueron más significantes para el acero al carbono, en particular a la temperatura más alta. Para el acero al carbono a 2.5 m/s, la morfología superficial mostro formación de ondulaciones (ripples) las cuales son típicamente asociadas a un proceso de erosión. Un aumento en la velocidad de impacto de las partículas modifica notoriamente la morfología de impacto, provocando fractura de oxido formado. Para el acero 310 a 2.5 m/s, la morfología de impacto mostro formación de ondulaciones al emplear ambos tipos de partícula. Sin embargo a velocidades de impacto por arriba de 2.5 m/s, las superficies de impacto muestran mayor pulido y áreas de corte, las cuales son menos pronunciadas cuando se usan las partículas de SiO2 en comparación con las partículas de Al2O3. Lo anterior se asocia con la forma de partícula erosiva: en el primer caso ocurre más deformación plástica superficial debido a la redondez de las mismas, mientras que en el segundo caso las partículas son más agudas. Se analiza y discuten posibles razones para explicar el deterioro observado en ambos materiales.