Coatings are applied on turbine blades’ surfaces to provide protection not only against high temperature but also against aggressive environment. Ceramic coatings are employed to avoid metallic substrate overheating, while at the same time increasing turbine work temperature and performance. A bond coat (BC) base of particulate material based on Ni-Al powders is necessary to assure oxidation protection, a good adhesion and gradual decrease in thermal expansion coefficient between the blades’ metallic substrate and the ceramic top coating. One of the most important parameters of such coatings is the adhesion strength. In this work, a NiCrAlY bond coat was deposited on Inconel 625 substrate employing High-Velocity Oxygen-Fuel (HVOF) thermal spraying technology and CO2 laser beam irradiation to enhance coating–substrate adherence and metallurgical bonding. Microstructural features were examined by optical and scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction and microhardness analysis. The results indicate that the laser treatment provided an efficient metallurgical bond between the (BC) and Inconel 625 substrate.
Resumo
Revestimentos poliméricos vêm sendo crescentemente considerados como solução na proteção de materiais metálicos contra corrosão
IntroduçãoA aspersão térmica é uma tecnologia de aplicação de revestimentos utilizada em diversas áreas da engenharia. Seus diferentes métodos de aplicação e a grande variedade de materiais utilizados fazem desta tecnologia uma das mais conceituadas para soluções relacionadas a desgaste, corrosão e degradação térmica, entre outras aplicações. Sua utilização é ampla, tanto na fabricação, como na manutenção de peças e componentes. Com a grande diversificação e o crescente desenvolvimento relacionado aos materiais para deposição, a combinação de diferentes métodos de deposição para diferentes tipos de materiais abre larga perspectiva para aplicações em projetos de engenharia. É necessário, na perspectiva do projeto, levar em conta que o processo é sinergístico, ou seja, a combinação de fatores do processo produz um efeito muito maior que o esperado quando considerados tais fatores individualmente [1,2].Esta tecnologia de revestimentos é caracterizada por alta adesão, compatibilidade para uso com diversos tipos de materiais de substrato e baixa porosidade. As diferentes variações das técnicas de aspersão térmica permitem que se escolha aquela mais compatível com as restrições do substrato, como sua temperatura e espessura. Esses revestimentos e substratos possuem características únicas quanto a dilatação térmica, ponto de fusão e compatibilidade química durante a deposição. Materiais que se decompõe facilmente tendem a ser pobres candidatos a revestimentos. Assim, a maioria dos metais, ligas, todas as formas de cerâmica e alguns polímeros são utilizados na aspersão térmica [2,3,4].As variações básicas do processo ocorrem nos materiais de aspersão utilizados, no método de aquecimento e no método de propulsão dos materiais no substrato. Muitos metais, cerâmicas,
An adhesion testing device was built, based on the ASTM C 633-79 standard, to study the deposition of metallic coatings produced by the HVOF (high velocity oxygen fuel) thermal spray process with the materials 1342 VM, 1350 VM, and 8812, and by the arc spray (AS) process with the materials STELLIT 6 PM SD 38 EF, 97 MXC, and 140 MXC. This type of test is widely used as a tool to determine the influence of the conditions of the thermal spray technique, substrate surface and abrasive blasting on the strength, and adhesion of the sprayed layer on the substrate. The sprayed coatings were characterized based on their hardness, metallographic characteristics, and roughness measurements. They also underwent adhesion tests, and the fracture surfaces of each material were analyzed, revealing mixed results, i.e., different types of fractures involving cohesive fracture, adhesive failure, and adhesive fracture, according to the type of coating produced.
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