Desgaste erosivo a frio e a quente de revestimentos termicamente aspergidos do sistema Cr3C2-NiCr

Abstract

Este trabalho avalia os mecanismos de desgaste erosivo a frio e a quente de revestimentos do sistema Cr 3 C 2 -NiCr aspergidos termicamente por HVOF e plasma spray. Os ensaios de erosão foram realizados em equipamento desenvolvido para tal, onde foi possível variar a temperatura e o ângulo de ataque. Foram considerados os efeitos da incrustação do erodente (mapeamento por microssonda EDS/MEV) e oxidação do revestimento metálico (ganho de massa) no cálculo da taxa volumétrica de desgaste erosivo. Os resultados obtidos foram associados às características microestruturais dos revestimentos como porosidade e proporção das fases. Os resultados mostraram que o desgaste erosivo dos revestimentos do sistema Cr 3 C 2 -NiCr depende fortemente da microestrutura formada quando da deposição. Para os revestimentos depositados por plasma spray (de maior porosidade, acima de 4%) o acréscimo de fase Cr 3 C 2 aumenta a taxa de desgaste erosivo, exponencialmente. Do contrário, para os revestimentos depositados por HVOF (de menor porosidade, abaixo de 4%) o acréscimo de fase Cr 3 C 2 diminui a taxa de desgaste erosivo, até o acréscimo de 70% desta fase. Quanto ao acréscimo de temperatura, constatou-se que esta promove o aumento da plasticidade dos revestimentos e a modicação dos mecanismos de desgaste

In this work the mechanisms involved in the erosive wear – both at room and high temperatures – of Cr 3 C 2 -NiCr-based coatings produced by thermal spray (HVOF and plasma) were investigated. Erosive wear tests were carried out by means of an apparatus developed for this purpose, which allowed the use of different impact angles of the erodent particles and different temperatures. The effect of erodent incrustation (evaluated by SEM with EDS microprobe) and the oxidation of the metal coating (weight gain) were taken in consideration when evaluating the volumetric rate of erosive wear. The results were correlated to microstructural features of the coatings such as porosity and phase proportion. The results have shown that erosive wear of coatings in the Cr 3 C 2 -NiCr system is strongly dependent on the microstructure resultant from deposition. Plasma-sprayed coatings (which presented higher porosity – above 4%) presented an exponential increase in the erosive wear rate as the Cr 3 C 2 content was increased. For HVOF coatings (which presented lower porosity – below 4%), increasing the Cr 3 C 2 content up to 70% reduces the erosive wear rate. Regarding the effect of temperature, it was observed that increasing it makes the coatings more plastic, thus modifying the mechanisms of erosive wear