Anticorrosive Properties of Chromium Coatings on AISI H13 Steel Produced via Gaseous Nitriding in a Vacuum

This paper shows the results of this process through the performance of a duplex treatment that combines the application a single chromium hard coating Cr(VI) on a AISI H13 steel with a thermochemical treatment of vacuum gas nitriding. The thickness of the electroplated coating was 15 μm, and N2 was used as precursor gas, with a flow of 100 ml/min at a pressure of 1.2 kPa to produce a CrxNy coating. The existing phases were determined by means of X-ray diffraction, and the corrosion resistance was evaluated via potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy techniques in a three-electrode electrochemical cell. Characterization via XRD determined the presence of chromium nitrides of type Cr2N, with an important orientation along the plane (300) associated with the partial pressure of N2 and the thermodynamic behavior. The corrosion resistance results showed a significant decrease in the corrosion current density compared with those exhibited by samples chromed by electroplating with AISI H13 steel without nitriding. These results, coupled with the sealing of characteristic microcracks of the electroplated chrome coating, could improve the corrosion resistance, because of the existence of the CrxNy phase.En este trabajo se utiliza un tratamiento dúplex que combina la aplicación de un recubrimiento duro de cromo Cr (VI) sobre un acero AISI H13 producido mediante vía electroquímica y combinado con un tratamiento termoquímico de nitruración al vacío gaseosa para producir recubrimientos de nitruro de cromo. El espesor del recubrimiento galvánico fue de 15 μm y para producir el recubrimiento de CrxNy se usó N2 como gas precursor, con un flujo de 100 ml/min a una presión de 1.2 kPa. Las fases existentes se determinaron mediante difracción de rayos X y se evaluó la resistencia a la corrosión mediante técnicas de polarización potenciodinámica y espectroscopia de impedancia electroquímica en una célula electroquímica de tres electrodos. La caracterización por XRD podría determinar la presencia de nitruros de cromo de tipo Cr2N, con una importante orientación en el plano (300) asociada a la presión parcial de N2 y el comportamiento termodinámico. Los resultados de la resistencia a la corrosión mostraron una disminución significativa en la densidad de la corriente de corrosión en comparación con los exhibidos por muestras cromadas galvánicamente con acero AISI H13 sin nitruración. El mejoramiento de la resistencia a la corrosión se explica por el sellado de las grietas del recubrimiento de cromo y por la formación de un recubrimiento cerámico