Liga NiCrSiBC: Microestrutura e Dureza de Revestimentos Processados a Arco e a Laser

Abstract

Este é um artigo publicado em acesso aberto (Open Access) sob a licença Creative Commons Attribution Non-Commercial, que permite uso, distribuição e reprodução em qualq'uer meio, sem restrições desde que sem fins comerciais e que o trabalho original seja corretamente citado.Recebido: 21 Jan., 2015 Aceito: 13 Mar., 2015 E-mails: leandro.tools@gmail.com (LJS), sofmat@ufpr.br (ASCMDO)Resumo: A técnica de processamento é determinante sobre características de um revestimento. Isso porque o aporte térmico, que depende da técnica e dos parâmetros, tem influência sobre a diluição e a taxa de solidificação. Em ligas com baixa complexidade metalúrgica, o impacto do processamento com técnicas de deposição que impõem maior taxa de resfriamento podem se traduzir em refino da microestrutura. Espera-se que quanto mais refinada a microestrutura maior a resistência mecânica do revestimento. Entretanto, na deposição de ligas de maior complexidade metalúrgica isso nem sempre ocorre, porque a elevada taxa de resfriamento pode suprimir formação/precipitação de fases responsáveis pela resistência. Neste estudo, a influência do processamento sobre microestrutura e dureza de revestimentos da liga Colmonoy-6  foi avaliada. A liga foi processada por plasma com arco transferido (PTA) e laser de diodo de alta potência (HPDL) sobre chapas de AISI 304 com dois níveis de diluição. Em ambos os casos, revestimentos de boa qualidade e livres defeitos foram obtidos. O aumento do teor de Fe (diluição) e as diferentes taxas de resfriamento decorrem do processamento com diferentes parâmetros e técnicas. Em consequência, ocorrem mudanças significativas na microestrutura e na dureza dos revestimentos que estão associadas à distribuição, morfologia e composição química dos carbonetos e, principalmente, dos boretos. Palavras-chave:Revestimentos soldado; Processamento; PTA; Laser cladding. NiCrSiBC Coating: Microstructure and Hardness of Coatings Processed by Arc and LaserAbstract: The processing technique rules the characteristics of coatings. The heat input that depends on the technique and deposition parameters, accounts for changes on the dilution and solidification rate. Depositing alloys with low metallurgical complexity with a faster solidification rate can result on microstructure refining and therefore a higher mechanical resistance is expected. However, in the deposition of more complex alloys, a higher cooling rate can suppress the formation/precipitation of hard phases/compounds compromising the mechanical resistance of coatings. In this study, the influence of the processing technique on microstructure and hardness of Colmonoy-6  alloy coating was analyzed. Coatings were processed by plasma transferred arc (PTA) and high power diode laser (HPDL) on plates of AISI 304 with two different dilutions each. High quality and defect-free coating were processed. Iron content in coatings and their cooling rate were determined by the deposition technique. Consequently, significant changes in microstructure and hardness of coating occurred and were as...

Spark Plasma Sintering of NiCrSiBC Alloys

“…The strength of colmonoy alloys (NiCrSiBC) can be increased by the formation of precipitates such as borides and carbides. Some studies of the alloys of the NiCrSiBC family deposited by laser cladding on a steel substrate showed the presence predominantly of the intermediate phases formed, in the form of carbides, borides, and silicides: CrB, Cr5B3, Ni4B3, Cr5B3, Cr7C3, and Ni3Si [9,10].…”

“…Although welding deposition processes are widely used and applied, the substrate, which is usually stainless steel, has a high iron content, which can change the composition of the coating, causing the phenomenon known as dilution. The alloys of the NiCrSiBC family are very sensitive to the presence of the iron element, which results in a change in their microstructure and consequently in some mechanical properties, as observed in the works [9,11,12].…”