Resumen

En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en el depósito de recubrimientos a base de níquel sobre sustratos de hierro, con preparación de superficie mediante granallado por arena, utilizando la técnica de proyección térmica por llama. Básicamente, se estudió la influencia que tiene la temperatura de depósito del sustrato sobre las propiedades estructurales, morfológicas y en la resistencia al desgaste. Los recubrimientos fueron caracterizados estructuralmente mediante difracción de rayos X (DRX); la morfología de la superficie se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido (MEB) y microscopía láser confocal (MLC). La composición química se determinó mediante fluorescencia de rayos X (FRX) y la respuesta al desgaste se evaluó mediante pruebas de desgaste abrasivo a tres cuerpos, bola sobre disco y rayado. Los resultados de DRX permitieron establecer que los recubrimientos son policristalinos y tienen una estructura cristalográfica cúbica centrada en el cuerpo (BCC) para todas las temperaturas de depósito; el análisis de MEB determinó que las superficies de las películas disminuye su porosidad a medida que la temperatura de depósito aumenta y las pruebas de desgaste mostraron que los recubrimientos son más resistentes a ésta prueba que el sustrato.

1. Introducción

Los materiales utilizados para el equipo en industrias como la construcción naval deben tener una resistencia al desgaste considerablemente alta, debido a las condiciones ambientales adversas en las que desempeñan su función. Cuando estos dispositivos han funcionado durante un período de tiempo, muestran signos de deterioro, en particular en su superficie, lo que afecta a su funcionalidad. Para evitar este problema, la superficie de los componentes o dispositivos del equipo se protegen con revestimientos de aleación como (Ni + 5% Fe, B, Si), comercialmente conocido como Nitec 10224 [1], que presenta una baja tasa de desgaste y es resistente a la corrosión. Estos revestimientos se realizan mediante pulverización térmica, técnica que ha demostrado ser eficaz y económica para producir revestimientos con buena adhesión a la superficie de trabajo [2]. Además, los revestimientos producidos mediante esta técnica se caracterizan por tener una morfología con una estructura laminar, una capa de alta densidad, la presencia de poros y una buena resistencia al desgaste [3]. Además, estos revestimientos han mejorado la fluencia, la resistencia a la fatiga y la resistencia al desgaste, lo que los hace interesantes para su aplicación en las turbinas de las centrales eléctricas, los motores de los aviones y los rodillos de la industria papelera, y muchos otros dispositivos que presentan desgaste o daños a temperaturas extremadamente altas [4].

La figura 1 muestra un diagrama de la evolución del proceso de pulverización térmica con llama. En la parte (A) se muestra un recubrimiento de polvo inicial que se añade manualmente a un chorro de aire a alta presión. El desarrollo del método se hace aplicando la fusión térmica (B), y finalmente se combinan la presión del aire y la temperatura de fusión, como se muestra en (C). El desarrollo del proceso de deposición ha dado como resultado una mayor adhesión, mejorando así las propiedades mecánicas y electroquímicas como la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión del conjunto sustrato-recubrimiento [5].

Como fondo de los revestimientos realizados con proyección térmica, son importantes las aleaciones a base de níquel sobre el acero 1045 y de Ni-Cr- Si-B sobre el bronce en una atmósfera de argón, con excelentes resultados de resistencia a la corrosión y al desgaste [1],[7],[8]. En este trabajo se presentan los resultados del estudio de la influencia de la temperatura del sustrato (fundición gris) en la resistencia al desgaste de los recubrimientos de Nitec 10224 [9], depositados mediante la técnica de pulverización térmica con llama.

• Materias:Temperatura Espectroscopí­a de rayos X Desgaste de masas
• Subjects:Temperature X-ray spectroscopy Mass-wasting
• Palabras claves:Proyección térmica por llama, desgaste, abrasión, granallado, temperatura de depósito.
• Keywords:Flame thermal spraying, wear, abrasion, sand blasting, deposition temperature