Possibilities of utilization high velocity oxygen fuel (HVOF) coatings in conditions of thermal cyclic loading

Posibilidades de utilización de revestimientos de combustible de oxígeno de alta velocidad (HVOF) en condiciones de carga cíclica térmica

El artículo trata de las posibilidades de utilización de los revestimientos HVOF en condiciones de carga térmica cíclica. Se evaluaron tres tipos de recubrimientos basados en WC-Co, WC-Co-Cr y Cr₃C₂-25NiCr. La calidad de los recubrimientos se evaluó en términos de su adherencia como pulverizado y también durante la carga térmica cíclica, análisis EDX y evaluación de la microdureza. La construcción y la estructura de los recubrimientos se estudiaron mediante microscopía óptica y electrónica. También se evaluó la resistencia de los revestimientos al desgaste erosivo.

INTRODUCCIÓN

Los recubrimientos por pulverización térmica pertenecen al campo de la ingeniería de superficies, que está experimentando un desarrollo dinámico [1,2]. Estos recubrimientos funcionales de alta calidad se aplican en la industria básica, así como en renovaciones [3], principalmente debido a sus excelentes propiedades, que se caracterizan por una alta resistencia al desgaste [4-8], resistencia a la corrosión y resistencia a las altas temperaturas [9,10]. Gracias a la amplia gama de diferentes combinaciones de material de recubrimiento-sustrato, la pulverización térmica ofrece tantas posibilidades como ninguna otra tecnología de deposición de recubrimientos. HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) es una de las tecnologías que forma recubrimientos con una porosidad muy pequeña ( 80 MPa). Los cambios térmicos del sustrato durante la pulverización son mínimos y la rugosidad de la superficie del revestimiento es baja.

El área de utilización de los recubrimientos pulverizados térmicamente se debe a una gran variedad de materiales utilizables y sus combinaciones muy amplias, Figura 1. Es posible depositar recubrimientos de un amplio espectro de materiales, desde metales puros hasta aleaciones especiales. La resistencia de los revestimientos basados en cermets viene determinada principalmente por el tipo, la morfología y el tamaño de las partículas duras y su fracción de volumen en una matriz resistente.

El artículo presenta resultados obtenidos experimentalmente con el fin de evaluar revestimientos seleccionados aplicados mediante tecnología HVOF. Los recubrimientos se sometieron a tensiones térmicas cíclicas. Se evaluaron sus propiedades tribológicas en condiciones de desgaste erosivo. La calidad de los recubrimientos se evaluó mediante el ensayo de arranque, la medición de la microdureza y el análisis EDX. Las condiciones de los trabajos experimentales se eligieron para simular las condiciones de funcionamiento en la fabricación de hierro en horno básico de oxígeno (BOF).