Effect of CeO2 addition on wear, corrosion and resistance to thermal fatigue of induction heating Ni-WC coatings

Efecto de la adición de CeO2 sobre el desgaste, la corrosión y la resistencia a la fatiga térmica de recubrimientos de Ni-WC calentados por inducción

Se prepararon recubrimientos compuestos de Ni-WC con diferentes adiciones de CeO₂ de tierras raras sobre el sustrato de acero 45 mediante calentamiento por inducción. La resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión y la resistencia a la fatiga térmica del recubrimiento se comprobaron con un probador de fricción y desgaste de fabricación propia, un tanque de corrosión por niebla salina de tamaño medio y un horno de resistencia tipo caja. Mientras tanto, la microestructura y la morfología WC de cada recubrimiento se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido para ayudar en el análisis de los cambios de rendimiento. Los resultados muestran que el contenido de 0,5 / % de CeO₂ ayuda a refinar el tamaño de grano y la morfología del WC, y que el recubrimiento con contenido de 0,5 / % de CeO₂ tiene la mayor resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga térmica.

INTRODUCCIÓN

A medida que avanza el nivel de industrialización, aumentan las necesidades de materiales resistentes a altas temperaturas, altas presiones, corrosión, desgaste y fatiga, lo que impulsa el progreso continuo de la investigación en ciencia de materiales. Están surgiendo nuevas tecnologías, y algunos requisitos especiales de los materiales ya no los satisface un único material [1-3]. El proceso de revestimiento de aleaciones por calentamiento por inducción [4,5] es una nueva tecnología de la metalurgia moderna de superficies, cuya función es cambiar la composición y la organización de la superficie de trabajo del material base, de modo que el material pueda cumplir los requisitos de resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, resistencia a la fatiga térmica y otros requisitos de uso diversos. Se ha utilizado ampliamente en el sistema de guía de acero laminado, cilindro de motor de combustión interna, piezas de desgaste de minería y otras posiciones importantes [6-8].

CONDICIONES Y MÉTODOS DE ENSAYO

Preparación de las muestras

Materias primas: El sustrato de la probeta era acero laminado estado 45 con el tamaño de 15 / mm × 25 / mm × 10 / mm; El polvo era la mezcla de Ni45B y tierras raras CeO₂ en diferentes adiciones, el polvo es la mezcla de Ni45B y tierras raras CeO₂ de acuerdo con la proporción de diferentes adiciones. Composición química de Ni45B: C es 0,7 / %, Si es 3,5 / %, B es 3,0 / % Cr es 15 / %, Fe es menos de 12 / %. Composición química del CeO₂ : Cu es inferior al 0,002 / %, Fe es inferior al 0,002 / %, Tierras raras (excepto Ce) es inferior al 0,5 / %. Composición química del WC: WC es 70 / %, Ni es 30 / %.