Mejoramiento de la resistencia a la cavitación de recubrimientos de WC-Co a través del control de parámetros del proceso proyección térmica por High Velocity Oxy-Fuel (HVOF)

Abstract

En la presente investigación se estudió la relación entre la resistencia a la cavitación de recubrimientos a base de WC-Co y los parámetros de proyección de la técnica de HVOF. Los recubrimientos fueron manufacturados con la pistola DJH-2600 la cual funciona con hidrógeno y oxígeno como gases de combustión. El proceso de proyección fue automatizado. Se obtuvieron tres repeticiones para cada condición de proyección para garantizar la repetibilidad de los experimentos. Se evaluó la resistencia a la cavitación mediante la prueba indirecta de la norma ASTM G-32 así como la rugosidad de los recubrimientos, la morfología superficial y la microestructura mediante SEM y microscopía óptica respectivamente. La porosidad de capa fue medida mediante tratamiento digital de imágenes. El análisis de las fases presentes en el recubrimiento fue llevado a cabo mediante XRD. Posteriormente los datos obtenidos se correlacionaron con los parámetros de proyección para así dar con la mejor receta. Se encontró que el parámetro que mayor efecto tuvo sobre todas las propiedades evaluadas fue el flujo total de combustión (FTC), mientras que la relación de combustión (RC) no tuvo un efecto estadísticamente significativo en los niveles evaluados en el plan experimental. Se logró mejorar la resistencia a la cavitación de los recubrimientos a base de WC-Co usando niveles elevados de FTC y una relación de combustión cercana al punto estequiométrico. (texto tomado de la fuente)

In the present work, the relationship between the cavitation resistance of WC-Co based coatings and the thermal spraying parameters of the HVOF process was studied. The coatings were manufactured using DJH-2600 gun, which works with hydrogen and oxygen as combustion gases. The spraying process was automatized. Three repetitions were obtained for each projection condition to verify the experiments’ repeatability. The resistance to cavitation was evaluated by the indirect test of the ASTM G-32 standard. The roughness of the coatings, its surface morphology and microstructure were studied with the aid of contact profilometer, SEM and optical microscopy. The porosity of the coatings was measured by digital image processing and the analysis of the phases present in the coating was carried out by XRD. Subsequently, the data obtained were correlated with the projection parameters to find the best spraying recipe. It was found that the total combustion flux was the parameter that had the strongest effect on every evaluated property, while the combustion ratio (RC) did not have a statistically significant effect on the levels evaluated in the experimental plan. It was possible to improve the cavitation resistance of the WC-Co based coatings using high levels of FTC and a combustion ratio close to the stoichiometric point.