Study of the metallurgical bond between 316 steel substrates and NiCrAlY coating sprayed by HVOF and irradiated with a low power CO2 laser Translated title: Revestimentos de carboneto de tungstênio (WC) depositados em aço 4340 por irradiação com laser de CO2

Abstract

ABSTRACT Coatings are used to promote the thermal protection of metal alloys. In the aeronautical industry, the coatings used to protect the turbine blades are called Thermal Barrier Coatings (TBC). The use of NiCrAlY is an alternative as a bonding layer in coatings for turbine blades and it is possible to increase its useful life. This work aims to study the metallurgical bond between the 316-stainless steel substrate and the NiCrAlY coating which was sprayed through the High-Velocity Oxygen-Fuel (HVOF) and after irradiated by a CO2 laser beam with power of 125 W and speed of 50 mm/s. The samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and the semi-quantitative analysis energy dispersive spectroscopic (EDX) showed that the chemical composition of the coating and the substrate have maintained its original stoichiometry. The line scan analysis is a technique of the EDX to analyze the diffusion between the main chemical elements of 316 steel and NiCrAlY and X-ray diffraction by identifying the alumina AL2O3 phases on the sample surface and the results showed the metallurgical bond between substrate and coating.

Translated abstract

RESUMO Considerando a importância do desenvolvimento de novos materiais ao longo dos últimos anos; os pesquisadores vêm estudando soluções eficazes através do uso de revestimentos de alta dureza para aplicação em ferramentas de corte e matrizes de conformação. Revestimentos de carboneto de tungstênio (WC) são um dos mais utilizados em sistemas de geração de: energia, aeroespacial, automotivo e indústrias de transporte devido às suas propriedades, as quais, combinam alta dureza e resistência ao desgaste. O presente trabalho tem como objetivo verificar a melhoria das propriedades mecânicas do aço 4340 através da deposição de revestimento de WC pulverizado por pistola pneumática e posterior irradiação com laser de CO2. Os corpos de prova foram caracterizados por microscópio eletrônico de varredura, microscópio óptico e teste de microindentação (microdureza e medidas do módulo de elasticidade). Os resultados mostram que é possível obter revestimentos com alta dureza, sem poros e ligados metalurgicamente ao substrato.