Assessment of properties thermal sprayed coatings realised using cermet blend powder

Evaluación de las propiedades de los revestimientos pulverizados térmicamente con polvo de mezcla de cermet

El artículo trata de la evaluación de propiedades seleccionadas de recubrimientos por pulverización de plasma basados en ZrSiO4 dopado con diferentes fracciones de volumen de dopante metálico (Ni). Los polvos mezclados son mezclas cermet. El objetivo del trabajo consiste en verificar la posibilidad de sustituir la aplicación de la capa intermedia de Ni por la adición de Ni directamente al polvo cerámico y aplicarlos juntos en una única operación tecnológica. Los recubrimientos se estudiaron desde el punto de vista de su estructura, porosidad, adherencia de los recubrimientos en relación con el volumen de dopante añadido y resistencia al desgaste. Las mejores propiedades se alcanzaron con el recubrimiento compuesto dopado con un 12 % de Ni.

INTRODUCCIÓN

La tecnología de pulverización térmica de recubrimientos cerámicos es una posibilidad muy frecuente para mejorar las propiedades funcionales de piezas y componentes mecánicos y aumentar su vida útil. Aparte del método común y convencional de pulverización de oxicombustible a alta velocidad (HVOF), la tecnología de pulverización de plasma con estabilización de arco de agua ofrece varias ventajas. La tecnología de pulverización de plasma con estabilización de arco de agua se caracteriza por una mayor temperatura del plasma, un alto rendimiento de la aplicación del revestimiento y así sucesivamente. Este método es particularmente adecuado para la pulverización de cerámica de alta fusibilidad y recubrimientos compuestos basados en cerámica [1-9].

El silicato de circón (ZrSiO₄) presenta propiedades como alta resistencia al choque térmico, buena resistencia a la corrosión, baja humectabilidad, etc. El circón es uno de los materiales cerámicos de óxido tecnológicamente más importantes por su refractariedad, su baja expansión térmica y su baja conductividad térmica [9-15]. Para aumentar la adherencia y compensar los cambios de dilatación térmica del sustrato se suele aplicar la capa intermedia basada en níquel. Pero el uso de la capa intermedia aumenta las exigencias económicas de la formación del recubrimiento y a menudo requiere otros equipos tecnológicos.

El objetivo principal de esta contribución era evaluar la estructura, la formación y las propiedades seleccionadas de los recubrimientos cerámicos preparados - de forma convencional (silicato de circón aplicado a la capa intermedia de níquel) y de forma nueva (compuesto de silicato de circón con diferentes componentes de adición en % vol. (5, 12, 16 % vol.) de níquel para sugerir y crear la combinación adecuada de componentes de recubrimiento (un recubrimiento compuesto) sin utilizar ninguna capa intermedia para aplicaciones en condiciones extremas.