Evaluación tribológica y corrosiva de recubrimientos de COCRWC obtenidos mediante proyección térmica por llama, tratados térmicamente
Spa: La proyección térmica se fundamenta en la deposición de pequeñas partículas de compuestos o aleaciones fundidas o semifundidas sobre un sustrato previamente preparado y calentado; los recubrimientos cerámico-metálico conocidos comúnmente como cermets, como son los de carburo de tungsteno WC-C...
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Trabajo de grado - Maestría |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/3697 |
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|---|---|
| author | Acuña Rodríguez, Sandra Marcela |
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| description | Spa: La proyección térmica se fundamenta en la deposición de pequeñas partículas de compuestos o aleaciones fundidas o semifundidas sobre un sustrato previamente
preparado y calentado; los recubrimientos cerámico-metálico conocidos
comúnmente como cermets, como son los de carburo de tungsteno WC-Co los
cuales resisten temperaturas aproximadamente hasta 800°C, granos abrasivos,
superficies duras y se encuentra utilidad en los componentes de las bombas,
máquinas de trituración, turbinas, tuberías para el transporte de hidrocarburos,
toberas de motores, válvulas de escape, calderas, termocuplas, cigüeñales.
En el presente proyecto se desarrolló y caracterizo recubrimientos de una aleación
de CoCrWC del polvo comercial Diamalloy 4060NS con la composición química
así (64.32% Co, 28.5% Cr, 4.5% W,1.08% C, 1.6% Si) depositados sobre
sustratos de acero AISI 1020; debido a que este tipo de recubrimiento proporciona
al material mayor resistencia al desgaste y oxidación, en medios donde no esté
presente ningún tipo de lubricación o expuesto a altas temperaturas; debido a la
presencia de una matriz de Co, logrando mejorar la vida útil del Acero 1020. Se
estudian las variables como distancia de proyección, número de pases de
proyección y llama oxiacetilénica de forma individual para determinar su influencia
en el desempeño del recubrimiento frente al desgaste y la corrosión, de igual
forma se evaluó la influencia de la interacción entre variables con el objeto de
establecer el recubrimiento ideal. Luego se realizó un tratamiento térmico al
recubrimiento, en un horno de atmósfera controlada hasta 600°C determinando la
influencia de este en el comportamiento de las propiedades tribológicas y
corrosivas.
La caracterización de los recubrimientos y material base se determinó por
diferentes técnicas: Difracción de Rayos X (DRX), Microscopía Electrónica de
Barrido (MEB), Microscopía Óptica (MO), Espectroscopia de emisión óptica con
fuente de chispa y Fluorescencia de Rayos X; las propiedades tribológicas se
evaluaron por medio de un Pin on Disk, la porosidad se determinó con la ayuda
del programa imageJ; para los recubrimientos con y sin tratamiento térmico. |
| format | Trabajo de grado - Maestría |
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| institution | Repositorio Institucional UPTC |
| language | spa |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia |
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| spelling | repositorio.uptc.edu.co-001-36972022-04-25T20:33:15Z Evaluación tribológica y corrosiva de recubrimientos de COCRWC obtenidos mediante proyección térmica por llama, tratados térmicamente Acuña Rodríguez, Sandra Marcela Moreno Téllez, Carlos Mauricio Revestimientos protectores Corrosión y anticorrosivos Fuerza y energía Electroquímica Ciencia de los materiales Maestría en Metalurgia y Ciencia de los Materiales - Tesis y disertaciones académicas Recubrimiento Cermet WC-Co Spray térmico Desgaste Tratamiento térmico Corrosión Spa: La proyección térmica se fundamenta en la deposición de pequeñas partículas de compuestos o aleaciones fundidas o semifundidas sobre un sustrato previamente preparado y calentado; los recubrimientos cerámico-metálico conocidos comúnmente como cermets, como son los de carburo de tungsteno WC-Co los cuales resisten temperaturas aproximadamente hasta 800°C, granos abrasivos, superficies duras y se encuentra utilidad en los componentes de las bombas, máquinas de trituración, turbinas, tuberías para el transporte de hidrocarburos, toberas de motores, válvulas de escape, calderas, termocuplas, cigüeñales. En el presente proyecto se desarrolló y caracterizo recubrimientos de una aleación de CoCrWC del polvo comercial Diamalloy 4060NS con la composición química así (64.32% Co, 28.5% Cr, 4.5% W,1.08% C, 1.6% Si) depositados sobre sustratos de acero AISI 1020; debido a que este tipo de recubrimiento proporciona al material mayor resistencia al desgaste y oxidación, en medios donde no esté presente ningún tipo de lubricación o expuesto a altas temperaturas; debido a la presencia de una matriz de Co, logrando mejorar la vida útil del Acero 1020. Se estudian las variables como distancia de proyección, número de pases de proyección y llama oxiacetilénica de forma individual para determinar su influencia en el desempeño del recubrimiento frente al desgaste y la corrosión, de igual forma se evaluó la influencia de la interacción entre variables con el objeto de establecer el recubrimiento ideal. Luego se realizó un tratamiento térmico al recubrimiento, en un horno de atmósfera controlada hasta 600°C determinando la influencia de este en el comportamiento de las propiedades tribológicas y corrosivas. La caracterización de los recubrimientos y material base se determinó por diferentes técnicas: Difracción de Rayos X (DRX), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), Microscopía Óptica (MO), Espectroscopia de emisión óptica con fuente de chispa y Fluorescencia de Rayos X; las propiedades tribológicas se evaluaron por medio de un Pin on Disk, la porosidad se determinó con la ayuda del programa imageJ; para los recubrimientos con y sin tratamiento térmico. Eng: The thermal projection is based on the deposition of small particles of molten or semi-alloyed compounds or alloys on a previously prepared and heated substrate, ceramic-metal coatings commonly known as cermets such as WC-Co tungsten carbide resist temperatures of up to 800 ° C, abrasive grains, hard surfaces and it finds utility in the components of the pumps, grinding machines, turbines, pipelines for the transport of hydrocarbons, engine nozzles, exhaust valves, boilers, thermocouples, crankshafts. The present project developed and characterized coatings of a CoCrWC alloy of Diamalloy 4060NS commercial powder (64.32% Co, 28.5% Cr, 4.5% W, 1.08% C, 1.6% Si) deposited on AISI steel substrates 1020; because this type of coating provides the material with greater resistance to wear and oxidation in media where no lubrication is present or exposed to high temperatures; due to the presence of a Co matrix, improving the useful life of Steel 1020. The variables such as projection distance, number of projection passes and oxyacetylene flame individually will be studied to determine their influence on the performance of the coating against wear and corrosion, and the influence of the interaction between variables was evaluated in order to establish the ideal coating. Afterwards, the coating was heat treated in a controlled atmosphere oven up to 600°C, determining its influence on the behavior of tribological and corrosive properties. The characterization of the coatings and base material was determined by different techniques: X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Optical Microscopy (OM), Optical emission spectroscopy with spark source and X-ray Fluorescence; the tribological properties were evaluated by means of a Pin on Disk, the porosity will be calculated with the help of the imageJ program; for coatings with and without heat treatment. Maestría Magister en Metalurgia y Ciencia de los Materiales 2021-08-30T13:57:59Z 2021-08-30T13:57:59Z 2019 Trabajo de grado - Maestría http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc info:eu-repo/semantics/masterThesis info:eu-repo/semantics/publishedVersion Text https://purl.org/redcol/resource_type/TM http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 Acuña Rodríguez, S. M. (2019). Evaluación tribológica y corrosiva de recubrimientos de COCRWC obtenidos mediante proyección térmica por llama, tratados térmicamente. (Tesis de maestría). Universidad pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja. http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/3697 http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/3697 spa ALBELLA, José M. Manual de deposición física en fase vapor. Editorial Centro Nacional de investigaciones Metalúrgicas y Científicas. Madrid 1996. ASTM International, Standard Guide for Metallographic preparation of Thermal Sprayed Coatings. ASTM E1920-03. 2008. ASTM International, Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemical Measurements, ASTM G102-89. 1999. ASTM International, Standard Practice for Preparation of Metallographic Specimens, ASTM E3-01. West Conshohocken, PA, 2001. ASTM International, Standard Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens, ASTM G1-03. 2003. ASTM International, Standard Test Method for Apparent density Powders Using Arnold Meter. ASTM B703-94. ASTM International, Standard Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements, ASTM G59-97, 2003. ASTM International, Standard Test Method for Particle Size Distribution of Metal Powders and Related Compounds by Light Scattering, ASTM B822-02, West Conshohocken, PA, 2002. ASTM International, Standard test method for pull-off strength of coatings using portable adhesion testers. ASTM D4541-02. 2009 ASTM International, Standard Test Method for Vickers Indentation Hardness of Advanced Ceramics. ASTM C 1327-03 ASTM International, Standard Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparat, ASTM G99-95, 1995. ASTM International, Standard test Methods for Flow Rate of Metal Powders Using the Hall Flowmeter. ASTM B213-11. BORGA, Alberto. Caracterización y Optimización de recubrimientos WC-Co-Cr obtenidos por proyección térmica de alta velocidad (HVOF). Trabajo de grado Magister. Universidad Politécnica de Catalunya UPC. Departamento de Ciencia delos Materiales. Ingeniería Metalúrgica/Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona. Marzo 2009. CARDENAS, P; RODRIGUEZ, M; STAIA, M. Efecto del tratamiento térmico posterior sobre la resistencia al desgaste por deslizamiento de un recubrimiento base níquel depositado por HVOF. En: Revista Metalurgia. ISSN: 0034-8570. Febrero. 2007, vol 43 (1). p. 50-62. CASTRO, G, et al. Microestructura de materiales compuestos WC-Co/Ni-W-Cr recubiertos por HVOF. En: Revista Lationoamericana de Metalurgia y Materiales. 2001. Vol. 21 no. 1, p. 50-55. Davis JR. Introduction to thermal spray Processing. Handbook of thermal spray technology. 2004. p 11. DAVIS, J. Introduction to thermal spray Processing. Handbook of thermal spray technology. 2004, p 3-13. GIL, Linda. Efecto del tratamiento térmico en la resistencia a la corrosión de recubrimientos termorrociados NiCrBSi/WC-12Co con aplicaciones para herramienta. 7th Latin american and caribbean Conference for Engineering and Technology. San Cristobal, Venezuela. 2-5 de Junio. 2009 GÓMEZ J, POZA P, UTRILLA, V. Crecimiento y caracterización de recubrimientos cerámicos con aplicaciones como barreras térmicas. vol 45. 2006 p. 70-74. GOMEZ, Ronald. Estudio del comportamiento a desgaste erosivo de recubrimientos WC-Co micro y nano estructurados. Trabajo de grado master. Valencia. Universidad Politécnica de Valencia. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales. Diciembre. 2009. 12 p. GUTIÉRREZ, Juan Carlos et al. Evaluación de la resistencia al desgaste abrasivo en recubrimientos duros para aplicaciones en la industria minera. En: Scientia et Technica. ISSN. 0122-1701. Vol X, no 25. agosto 2004. p149-154. HABIB, K; GONZÁLEZ, C; DAMRA, M. Influencia de los elementos reactivos en el deterioro mecánico por desgaste y a alta temperatura de recubrimientos Al2O3/NiCrAlY. XIX Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica. Asociación Española de Ingeniería Mecánica. 2012. Manual de funcionamiento CASTODYN DS 8000. Castolin Eutectic. Madrid Material product data sheet. Cobalt chromium (nickel) tungsten carbón alloy powders. Oerlikon metco. 2014. MORALES y ROJAS, Héctor. Una aproximación a la tecnología de proyección térmica. En: AVANCES Investigación en Ingeniería. 2012. Vol. 9 (2), p. 60 MORALES, José Alfredo, OLAYA, John y ROJAS, Héctor. Una aproximación a la tecnología de proyección térmica. En: AVANCES Investigación en Ingeniería. 2012. Vol. 9 no.2, p. 60. ORGA Alberto. Caracterización y Optimización de recubrimientos WC-Co-Cr obtenidos por proyección térmica de alta velocidad (HVOF). Trabajo de grado Magister. Barcelona. Universitat Politècnica de Catalunya UPC. Departament de Ciència dels Materials. Enginyeria Metallúrgica/Escola Técnica Superior d´Enginyeria Industrial de Barcelona. Marzo 2009, p. 20. PARK, S., KIM, M., PARK., C. En: Mater. 2007. Vol. 449 no 451, p. 894-897. Citado por: RODRÍGUEZ, María. Desgaste de recubrimientos WC-Co-NiCrBSi tratados térmicamente. En: Revista Latinoamericana de Metalurgia y materiales. Octubre, 2009. vol. 29 no. 2, p.135-150. PÉREZ MUÑOZ, Diego. Aplicación de recubrimientos de Cr-Ni por rociado térmico por arco eléctrico sobre aceros al carbono para protegerlos contra la oxidación a alta temperatura. Trabajo de grado Magister en Ingeniería Mecánica. Pereira. Universidad tecnológica de Pereira. Facultad de Ingeniería Mecánica. 2017, 23 p. PICAS, J; et al. Mejora de la resistencia al desgaste de aleaciones de aluminio mediante recubrimientos obtenidos por proyección térmica HVOF. En: Revista de metalurgia. Madrid, vol. ext. 2005, p 197-201. REYES, Miguel; SAGARÓ, Roberto; CAMELLO, Carlos. Comportamiento del desgaste erosivo en recubrimientos depositados por la técnica de proyección térmica. En: Ingeniería Mecánica. ISSN 1815-5944. Vol. 19, no 3. Diciembre. 2016, p 158-166. RODRÍGUEZ, María de los A, et al. Desgaste de recubrimientos WC-Co-NiCrBSi tratados térmicamente. En: Revista Latinoamericana de Metalurgia y materiales. Octubre. 2009. Vol. 29 (2), p 135-150. TAMAYO, Ana Victoria y RESTREPO, Edward. Evaluación de la resistencia a la oxidación cíclica de recubrimientos de níquel y zirconia/níquel aplicados mediante proyección térmica. Trabajo de grado como Ingeniero de Materiales. Medellín. Universidad de Antioquia. Facultad de Ingeniería. 2008, p 32. US EPA Co-Cr ALLOY STEP1-STEP2 and NEUTRALIZATION ``Microware assisted acid digestion of alloy Co-Cr´´ VARGAS. LATORRE G. URIBE I. Behaviour of thermal spray coatings against hydrogen attack, CT&F – Ciencia, Tecnología y Futuro, Vol.2, Número 4, Diciembre del 2003. Copyright (c) 2019 Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/ info:eu-repo/semantics/openAccess Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0) http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 1 recurso en línea ( 90 páginas) : ilustraciones, tablas, figuras. application/pdf application/pdf application/pdf Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Facultad Ingeniería Tunja Maestría en Metalurgia y Ciencias de los Materiales |
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