Relaciones proceso, microestructura, propiedades del cromado duro a escala de laboratirio

Abstract

En el presente trabajo se desarrolla el proceso de cromado duro sobre probetas de acero AISI A36. El trabajo incluye el desarrollo del proceso de cromo duro a nivel de laboratorio para brindar un procedimiento simplificado en la aplicación industrial. La electro-deposición es el principio fundamental de depósito del cromo duro, ya que, mediante la aplicación de un diferencial de potencial eléctrico, sobre el acero A36 sumergido en un baño electrolítico de ácido crómico, se deposita una capa de cromo entre 30 - 80 micrómetros de cromo duro. El depósito de cromo sobre las probetas de acero A36 se logra mediante la combinación de variables; tales como: solución electrolítica de ácido crómico, material base, ánodos, densidad de corriente, temperatura de la solución y tiempo. De las anteriores, el tiempo y la densidad de corriente son los parámetros de trabajo que serán manipulados mientras los otros permanecerán estables. Un modelo simplificado lineal de depósito de cromo duro sobre la superficie de acero AISI A36 derivado de la ley de electro-deposición de Faraday es desarrollado. Se presenta la variación de espesor de material depositado, micro-dureza y agrietamiento del depósito de cromo duro según la combinación de parámetros de tiempo y densidad de corriente empleados. En cuanto a la implementación, se utiliza una fuente de poder, cuyo amperaje se ajusta según la densidad de corriente para cada probeta. Se implementa una plancha de calentamiento con agitación magnética para controlar la temperatura uniforme en la solución. Debido a los gases tóxicos generados, se realiza el proceso dentro de una campana de gases de extracción. El espesor del Cr depositado es medido gravimétricamente y microscópicamente. Se realiza mediciones de micro-dureza sobre la superficie del depósito, análisis de grietas y se discute ampliamente la influencia de la combinación del tiempo y la densidad de corriente sobre el desempeño alcanzado. Los resultados obtenidos al combinar dichos parámetros muestran una estabilización de valores de dureza dentro del rango de 66 a 70 HRC. Sin embargo, a pesar de la dureza natural del Cromo, se presenta una medición de micro-dureza fuera de rango debido a baja densidad de corriente en combinación del tiempo. Esta investigación estudia y analiza las posibles causas que influenciaron al obtener dicho resultado y la discontinuidad de las durezas encontradas en las otras mediciones, relacionando el número de grietas superficiales, micro-dureza, tiempo y densidad de corriente en el proceso de cromado duro.