Avaliação de desgaste e corrosão do revestimento do pentóxido de nióbio e alumínio aplicado por aspersão térmica chama a pó

Abstract

Resumo: O uso de componentes que trabalham a temperaturas elevadas e que estão propícios à corrosão e desgaste durante sua utilização geram custos e tempos de manutenção que impactam no processo industrial. A possibilidade de promover maiores intervalos de conservação pode ser a partir de uso de revestimentos e, com isso, um processo de aplicação é a Aspersão Térmica e os materiais são os mais diversos para a deposição. O pentóxido nióbio, com o seu ponto alto de fusão pode ser uma escolha para essa aplicação, e misturado com o alumínio podem trazer alternativas de redução da corrosão e desgaste e degradação a altas temperaturas. Portanto, o trabalho teve por objetivo avaliar os revestimentos de aspersão térmica pelo processo chama a pó com pentóxido de nióbio/ alumínio em duas proporções diferentes para posteriormente aplicá-los a alta temperatura em forno e, também, realizar o ensaio de corrosão, adesão e degaste, que posteriormente foram analisados os resultados após estas aplicações com comparativos a partir do potencial de proteção do pite recém-formado, tensão e área de pista. A partir do uso da metodologia experimental de Taguchi, os revestimentos foram avaliados com os parâmetros de proporções de Nb2O5-40wt%Al e Al-40wt%Nb2O5, variando as distâncias de aplicação de 150 mm e 250mm, com e sem pós-aquecimento de 300°C nos substratos de aços inoxidáveis austenítico. O resultado obtido para a melhor média do ensaio de tração normalizado por ASTM C633/13 foi de 22,37MPa, com a ruptura no substrato e revestimento. Nele se observa que o pós-aquecimento e maior proporção de pentóxido de nióbio foi o que beneficiou para o resultado. Também, os resultados do ensaio de riscamento e polarização anódica tiveram melhor resultado nestes dois níveis dos parâmetros de influencias. Portanto, a partir dos gráficos de análises e ranqueamento do Método Taguchi, a maior influência de parâmetros nos resultados foi o pós-aquecimento, que contribuiu para a melhoria da performance dos revestimentos nos ensaios que foram propostos.

Abstract: The use of components that work at high temperatures and that are enabling to corrosion and wear during use result in costs and maintenance times that affect the industrial process. The possibility of promoting longer conservation time intervals can be from the use of coatings, for this reason, an application process is Thermal Spray and the materials are the most diverse for deposition. Niobium, with its high melting point, can be an option for this application and mixed with aluminum bring alternatives for reducing corrosion, wear and degradation at high temperatures. Therefore, this study had to evaluate the thermal spray coatings by the flame-to-powder process with pentoxide/aluminum in different proportions for later purposes apply them at high temperature in oven and oven, perform the adhesion, adhesion and wear test as well, which analyzed the results after these applications with comparisons from the protection potential of the newly formed pit, test and track area. Using Taguchi experimental methodology, the coatings were evaluated with the parameters of proportions of Nb2O5-40wt%Al and Al-40wt%Nb2O5, varying the application distances of 150 mm and 250 mm, with and without post-heating at 300°C on austenitic stainless steel substrates. The result obtained for the best average of the tensile test normalized by ASTM C633/13 was 22.37Mpa, with the rupture between substrate and coating. It is observed that the post-heating and higher proportion of niobium pentoxide was what benefited the result. In addition, the anodic polarization and scratching test results were better at these two levels of influence parameters. From the comparison or evaluation charts of the method, the greatest influence of the parameters on the results was elaborated to improve the performance of the tests in the tests that were proposed for heating