TRATAMIENTOS SUPERFICIALES PARA COMPONENTES DE LA INDUSTRIA DEL GAS Y EL PETROLEO

MARÍA PÍA QUIROGA ARGAÑARAZ; SONIA BRÜHL; JUAN PABLO QUINTANA; MARTÍN MIZRAHI; ADRIANA MARQUEZ; EUGENIA DALIBON; PABLO CIRIMELLO; FELIX REQUEJO

2017-04-03/2021-12-31

Mecánica

Productos metalicos

La degradación superficial de materiales como el acero y el desgaste de piezas metálicas empleadas en la industria, condujeron en los últimos años al desarrollo de recubrimientos protectores que minimizaran estos efectos. Este plan tiene como objetivo la preparación, evaluación y caracterización de recubrimientos y técnicas alternativas de tratamientos superficiales para aceros, que permitan extender la vida útil de los componentes de sistemas relacionados a la industria del gas y petróleo.La optimización del desarrollo de pistones para bombas de fractura hidráulica de vida extendida será el primer objetivo de este plan. Asimismo se extenderá el análisis a otros componentes, para explorar y optimizar las capacidades y propiedades de este tipo de tratamientos y recubrimientos, mediante el empleo de ensayos específicos de aplicación. Se evaluará la performance de una serie de tratamientos superficiales utilizando tecnologías de plasma, aplicadas a un grupo de materiales metálicos específicamente seleccionados. En particular la Nitruración Iónica + PVD (del inglés Physical Vapor Deposition), se presenta como un proceso superador de la tecnología de Thermal Spray utilizada actualmente donde se obtienen depósitos de dureza baja. Esta técnica permite obtener un material compacto, adherente, con una capa superficial dura. La síntesis de los recubrimientos se realizará por PVD empleando la tecnología de arcos catódicos.Se depositarán sobre acero, previamente endurecido por diferentes tratamientos, recubrimientos de TiAlN, CrAlN, CrWN. Se investigarán diversos tratamientos combinados para optimizar las propiedades mecánicas y tribológicas de las superficies de acuerdo con las prestaciones requeridas en las aplicaciones de la industria del gas y petróleo.Se realizará una caracterización exhaustiva de los recubrimientos empleando técnicas de superficie como dispersión de rayos X a bajo ángulo en incidencia rasante (GI-SAXS), reflectividad de rayos X (XRR), espectroscopía de fotoemisión de electrones (XPS), microscopía de fuerza atómica (AFM) y de volumen como espectroscopía de absorción de rayos X (XAS) y fluorescencia de rayos X. Para evaluar su resistencia a la corrosión se realizarán ensayos electroquímicos de corrosión atmosférica en cámara de niebla salina, de inmersión en distintos reactivos, de polarización anódica y de espectroscopia de impedancia electroquímica. También se realizarán ensayos de adhesión, dureza y tribológicos.