Caracterización y optimización de recubrimientos WC-Co-Cr obtenidos por proyección térmica de alta velocidad (HVOF)

Abstract

La creciente presión medioambiental ejercida actualmente sobre las tecnologías de cromado electrolítico ha impulsado al sector industrial a la búsqueda de tecnologías alternativas a estos recubrimientos. Entre las alternativas al cromo duro electrolítico destacan; tratamientos térmicos, anodizados, recubrimientos al vacío, recubrimientos en fase vapor, electrolíticos y por proyección térmica, mas concretamente los pertenecientes a la técnica HVOF (High-Velocity Oxy-Fuel). Dado que los recubrimientos HVOF ofrecen unas propiedades superiores a un coste competitivo y con un procesamiento medioambientalmente limpio, pueden plantearse como alternativa a la sustitución del cromo duro electrolítico dentro de los sectores automovilístico, aeronáutico y aeroespacial. De entre los recubrimientos que presentan unas mejores propiedades tribológicas, destacan aquellos basados en el sistema WC-Co y WC-Co-Cr, con una microestructura constituida por una dispersión uniforme de carburos duros en una matriz metálica de unión, siendo la técnica de proyección térmica HVOF la mas apropiada para la obtención de este tipo de microestructuras. El objetivo principal de este proyecto es contribuir a la mejora de la resistencia al desgaste y a la corrosión de componentes industriales, de aplicación en el sector aeronáutico y de automoción, mediante la utilización de recubrimientos microestructurados obtenidos por proyección térmica HVOF. Los recubrimientos que se pretenden desarrollar son cermets base WC-Co-Cr, mas concretamente de WC-10Co-4Cr, sobre un substrato de acero AISI 4340, ampliamente utilizado en aplicaciones aeronáuticas, donde la dureza y la resistencia mecánica son aspectos críticos de diseño. Concretamente, con esta memoria se quiere resumir y presentar un trabajo realizado en el CDAL (Centre de Dis- seny d'Aliatges Lleugers i Tractaments de Superfície) que intenta observar como varían las propiedades de unos recubrimientos WC-Co-Cr proyectados con técnica HVOF con respecto a la variación de parámetros como los caudales de gas en ingreso o la distancia de proyección. Las muestras se prepararon con una pistola DJ2600 de Sulzer Metco utilizando hidrógeno como combustible. La caracterización de los recubrimientos proyectados se realizó por medidas de espesores, porosidad, rugosidad superficial, microscopía electrónica de barrido, microdureza, difracción de rayos x y tribológicas (ensayos de desgaste Pin-on-disc).