Comportamiento Tribológico y Microestructural en Recubrimientos Aplicados por GTAW y HVOF (Proceso Térmico de Espreado) y Usado en Recuperación de Aceros Grado Herramienta AISI/SAE D2 Translated title: Tribological and Microstructural Behavior of Coatings Applied by GTAW and HVOF-thermal Spraying Process and Used in Recovering of AISI/ SAE D2 Tool Steel

Abstract

Resumen Las aleaciones de Fe-Cr-Mo se utilizan en recubrimientos para proteger componentes que están sometidos a condiciones de desgaste y corrosión. La alta velocidad de deposición del metalizado térmico (HVOF) (High Velocity Oxi-Fuel) aplicado en aleaciones de acero grado herramienta para trabajo en frío con la aplicación de sustratos Fe-Cr-Mo ha mostrado buenos resultados en los campos de proyección. El HOVF es un método atractivo para aplicar revestimientos y recuperar diámetros que fueron desgastados durante el proceso de operación. Nuevas superficies y materiales pueden ser provistos sin la distorsión causada por los procesos convencionales de soldadura. Para aquellos materiales que son susceptibles a agrietarse gracias a la formación de fases fuera de equilibrio duras con composiciones con altos contenidos de carbono y de cromo, debido a las condiciones del proceso que combinan una temperatura de la flama relativamente baja y con un tiempo de baja exposición. La microestructura las características del recubrimiento son determinadas por las propiedades físicas y químicas de las partículas impregnadas en el sustrato que a su vez dependen de una gran cantidad de parámetros como el diseño de pistola, la relación de oxígeno / combustible, método de inyección, tamaño de partícula y forma, entre otros La presente investigación estudia la influencia de los parámetros de procesamiento sobre las propiedades mecánicas y microestructurales del recubrimiento Diamalloy 1008 (aleación en mezcla de Fe-Cr-Mo) revestimiento aplicado con Oxí-combustible de alta velocidad (HVOF) y cinco diferentes tipos de electrodos aplicados por soldadura, TIG (GTAW) en un acero grado herramienta para trabajo en frio. El objetivo de estos recubrimientos se utiliza habitualmente como una protección contra la corrosión y el desgaste, pero también tienen la capacidad de recuperar las zonas dañadas como es el caso de los dados de estampado de la industria automotriz. Las muestras se caracterizaron mediante microscopía óptica y electrónica de barrido para evaluar la calidad del material depositado en el sustrato; microdureza Vickers y Pin-Ball Disc se utilizaron para cuantificar las propiedades mecánicas de los recubrimientos.

Translated abstract

Abstract The Fe-Cr-Mo alloys are use in covers to protect the components that are under wear and corrosion. The high velocity thermo spray covering by HVOF (high velocity oxi-fuel) in Fe-Cr-Mo alloys has reported as a good result in projection fields for the steel tool grade for cold work. The HOVF is an attractive method to apply covering and recuperate diameters. New surfaces could be provided without the distortion material caused by the weld. For those materials that are easy to crack and modified its composition due hard phases formation and high carbon content, because of the process conditions which combine a relative low flame temperature with a low exposition time. The microstructure and the covering physic properties are determined by the physical and chemical properties of the impregnated particles in the substrate that depends as well of a big amount of parameters as the pistol design, oxygen/fuel relation, injection method, particle size and shape, among others This research studies the influence of the processing parameters on the mechanical and microstructural properties of a Diamalloy 1008 (Fe-Cr-Mo alloy) coating applied with high velocity oxy-fuel (HVOF) and five different electrodes types were applied by Gas tungsten Arc Welding (GTAW) on cold work tool steel mold specimens. These coatings are commonly used as a protection against corrosion and wear, but they also have the capacity to recover damaged areas as toolbox for automotive stamping. The specimens were characterized by optical and scanning electron microscopy to evaluate the quality of the coatings; Vickers microhardness and Pin-Ball-Disc were used to quantify the mechanical and wear performance of the coatings.