Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva / Ingeniero Civil Químico / En este trabajo de tesis se estudió la electrocodeposición de Mo-Re-W sobre cátodos de titanio desde soluciones con 0,01 g L-1 de níquel. Para ello se usó un sistema electroquímico compuesto por un electrodo de trabajo de titanio de 1 cm2 y un contraelectrodo de platino de 4 cm2, los que se conectaron a un rectificador y se sumergieron en una celda que puede contener diferentes electrolitos, a distintas concentraciones de iones de molibdeno, renio y tungsteno. Además de variar la concentración de los metales nombrados anteriormente, también se varió la temperatura de 20 a 45 °C, la agitación de 200 a 300 rpm y la densidad de corriente de 200 a 400 A m-2, para ver como influían estas variables en la composición química y en la morfología de los codepósitos, los que se analizaron posteriormente mediante SEM y EDS. Los análisis EDS indicaron que al aumentar la temperatura, aumenta el porcentaje en peso de molibdeno entre un 14 y un 27%, aproximadamente. También al aumentar la agitación, mayor es la proporción en peso de molibdeno en el codepósito, aumentando hasta un 15%, aproximadamente. Por otra parte, no se encontró una relación proporcional entre la concentración de los elementos en solución y el porcentaje en peso de estos metales en el codepósito, pero sí se detectó que al aumentar el molibdeno y/o renio en solución, aumenta el porcentaje en peso de molibdeno en el codepósito. Con respecto a la densidad de corriente, esta se aumentó de 200 a 400 A m-2, lo que produjo un aumento en peso de molibdeno, renio y tungsteno en el codepósito. El análisis SEM detectó fracturas que se relacionan con la evolución de hidrógeno o la pérdida de moléculas de agua de algún óxido hidratado durante la codeposición o secado del electrodo; también se detectó la presencia de núcleos con alto porcentaje en peso de renio, cuyo crecimiento se ve afectado por la agitación del sistema, no encontrando una relación con las otras variables estudiadas. Se calculó indirectamente la masa de los codepósitos debido a que ésta era imperceptible por la balanza. Para ello se midieron mediante SEM los espesores de los codepósitos y se realizó un estudio de voltametrías cíclicas para determinar el número de electrones de las semirreacciones que tienen una alta probabilidad de ocurrir en la electrocodeposición de Mo-Re-W, y de esta forma, poder calcular la corriente experimental a través de la ecuación de Faraday. Los espesores obtenidos varían entre 0,21 y 7,05 µm, indicando que las especies involucradas en el proceso de codeposición de Mo-Re-W presentan diferentes tasas de deposición, no encontrando una clara dependencia con las variables estudiadas. En el estudio de voltametrías cíclicas se concluyó que las semirreacciones que tienen una alta probabilidad de ocurrir son las asociadas a las reducciones de los iones MoO42-, ReO4- y WO42- a los óxidos MoO2, ReO2 y WO2, respectivamente. Las masas calculadas (entre 0,18 y 11,42 mg), se encuentran sobreestimadas debido a que se consideró que la densidad del depósito estaba asociada a las especies en su estado puro. Las eficiencias de corriente obtenidas están en el rango de 0,01 y 0,4% y los CEE se encuentran entre 26 y 2059 kWh kg-1. El alto grado de variabilidad de la eficiencia y el CEE se debe a la sobrestimación de la masa. Los potenciales de celda calculados varían entre 2,9 y 4,98 V, debido a las diferentes concentraciones de iones en solución, temperatura y densidad de corriente utilizadas.

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La creciente demanda de la industria por disponer de recubrimientos de alta resistencia a la corrosión y abrasión con un menor costo, induce el desarrollo de nuevos compuestos con menor rugosidad superficial y mayor adherencia al substrato. El desgaste abrasivo es uno de los grandes problemas que se presentan en piezas que trabajan en contacto con minerales. Las técnicas de proyección térmica y soldadura PTA, son usadas para formar recubrimientos duros y se basan en conferir al material a depositar (en forma de polvo o varilla), suficiente energía térmica con tal de proyectar material fundido o parcialmente fundido con alta energía cinética formando un recubrimiento compacto. El estudio que se presenta a continuación tiene su origen en la observación del desgaste prematuro en asientos de válvulas API-9 de bombas GEHO ZPM Duplex presentes en la minería del cobre, las cuales sufren desgaste por abrasión y son reemplazadas cada apróx. 800 [h]. El objetivo del trabajo es producir recubrimientos duros, determinar la influencia de la composición y micro-estructura en el comportamiento en desgaste y micro-dureza y comparar los resultados con el material presente en dicha válvula. Se fabricaron 4 probetas de acero SAE 1020 de dimensiones 50x50x10 [mm], dos de ellas con recubrimientos metálicos; base niquel (Durmat 59 PTA), base hierro (Durmat 505 PTA), y dos con recubrimientos cerámicos una mezcla niquel y carburo de tungsteno (Durmat 62 PTA), y una con Carburo de tungsteno-Cobalto (Durmat 101 PTA). Se hizo Microscopía Óptica, se sometieron a ensayo de desgaste ASTM-G65 procedimiento A, microscopía electrónica de barrido (SEM) y Micro-dureza. Los resultados arrojaron que Durmat 101 HVOF pierde un 65 % menos de peso y un 32% menos de espesor frente al material de la válvula. Además este recubrimiento es un 68 % más duro que la válvula, con un valor promedio de 1341,8 HV03,. Es el único recubrimiento que obtiene mejores resultados que el material de la válvula. El 59 PTA muestra un crecimiento dendrítico fino en la microscopía, y al agregar carburos de tungsteno la resistencia al desgaste mejora y la dureza aumenta en un 31%. El 505 PTA tiene una micro-estructura muy fina y compacta, con carburos finos ordenados en una matriz de hierro. De los recubrimientos aportados por soldadura de arco transferido, fue el de mejor desempeño. El recubrimiento metálico base Níquel, Durmat 59 PTA, es el que presenta el comportamiento más deficiente en todas las pruebas y es el único que en el ensayo de desgaste llegó al material base.