Deposição por plasma de arco transferido com corrente contínua pulsada

Abstract

Resumo: Altas temperaturas e desgaste severo estão entre as condições de serviço as quais equipamentos em uma refinaria de petróleo estão submetidos. Tipicamente, a vida útil de um equipamento tem sido prolongada através do emprego de ligas resistentes ao desgaste. Maiores benefícios podem ser alcançados com uma seleção mais rigorosa do material de revestimento e do processo de deposição. Técnicas de revestimento convencionais têm sido utilizadas, apresentando, entretanto, alguns inconvenientes, tais como limitação à deposição de ligas de elevada dureza, elevada diluição, etc. O objetivo deste trabalho é caracterizar os depósitos de uma liga de Cobalto com alto Carbono obtidos através de um processo de soldagem ao arco elétrico, conhecido por Plasma de Arco Transferido (PTA - do inglês Plasma Transferred Arc). As condições de processamento incluíram intensidades distintas de corrente contínua constante, dois níveis de corrente contínua pulsada e dois substratos distintos, um de aço inoxidável austenítico e outro de aço carbono. As características dos revestimentos foram avaliadas através da caracterização do acabamento superficial, dos aspectos dimensionais, da análise microestrutural e da determinação da microdureza. A resistência ao desgaste dos revestimentos depositados foi avaliada por desgaste metal/metal através de ensaio tipo pino sobre disco. Os resultados mostraram que a influência do substrato sobre o revestimento dependeu da intensidade de corrente, e a utilização de corrente contínua pulsada permitiu melhorar as características dos depósitos, resultando em refino de microestrutura, menores níveis de diluição e maiores durezas.

Abstract: Equipments of oil refineries are subjected to high temperature and severe wear. Typically, equipments service life has been extended by deposition of wear resistant coatings on the parts prone to wear. Further improvements may be achieved with a more contentious selection of the hardfacing alloy and deposition process. Conventional welding processes have been used, but present some restraints, such as high dilution and material selection. The aim of this work is to characterize the coatings processed by Plasma Transferred Arc (PTA) process. Experimental conditions included two current modes, continuous and pulsed, and two substrates carbon steel and austenitic stainless steel. Coatings features were assessed through their superficial finishing, dimensional assets, microstructure and hardness. Wear resistance was evaluated by pin on disc tests. The results showed that the chemical composition of the substrate influence on the coatings characteristics depended upon current intensity, while current pulsation allowed a microstructure refinement, lower dilution and higher hardness.