Estudo de revestimento com a liga Stellite 6 no substrato de alumínio 6351-T6 por aspersão térmica chama-pó

Abstract

Resumo: Aspersão térmica é uma técnica de produção de revestimentos moderna e versátil com vasta aplicação industrial, a qual desempenha uma função importante na proteção de superfícies e recuperação de peças contra desgaste e corrosão. Os revestimentos metálicos depositados por aspersão térmica apresentam diferentes microestruturas de acordo com o tipo de processo e parâmetros de aplicação, para tanto podem modificar algumas propriedades mecânicas, ou seja, melhorar o desempenho, por exemplo, em relação ao desgaste por deslizamento, para o mesmo material aspergido. Neste contexto, foi utilizado o revestimento metálico (stellite 6) por apresentar ótimo desempenho na redução de desgaste em metal base e/ou peças, sendo depositado pelo processo chama-pó que possibilita flexibilidade na parametrização. Neste trabalho o objetivo foi avaliar a deposição de revestimento metálico, aspergidos pelo processo chama-pó no substrato de alumínio 6351-T6. A pesquisa avaliou a influência dos parâmetros de processo chama-pó, como distância da tocha, pré-aquecimento, fluxo do oxigênio e acetileno, gás de transporte nitrogênio, taxa de alimentação do pó e pressão do oxigênio. Para estudo da influência dos parâmetros no processo chama-pó, utlizou-as metodologia Taguchi, com uma abordagem de matriz ortogonal L8. A adesão do revestimento no substrato, resistência ao desgaste por deslizamento, porosidade, teor de óxidos e microdureza foram avaliados. Experimentalmente, os resultados apresentam eficácia na redução de desgaste por deslizamento, aumento na aderência e também redução na porosidade do revestimento. O pré-aquecimento em 120 °C elevou a aderência dos revestimentos stellite 6 no Al 6351-T6, em média de 20,2 MPa. O parâmetro taxa de alimentação otimizado em 75 g/min reduziu o número de partículas parcialmente fundidas nas camadas aspergidas de stellite 6, desta forma aumentou a resistência ao desgaste por deslizamento nos revestimentos.

Abstract: Thermal spraying is a modern and versatile coating production technique with wide industrial application, which plays an important role in protecting surfaces and recovering parts from wear and corrosion. The metallic coatings deposited by thermal spraying have different microstructures according to the type of process and application parameters, in order to modify some mechanical properties, ie, to improve the performance, for example, in relation to sliding wear, for the same sprayed material. In this context, the metal coating (stellite 6) was used because of its excellent performance in the reduction of wear on base metal and parts, being deposited by powder flame spraying process that allows flexibility in parameterization. In this work the objective was to evaluate the deposition of metallic coating (stellite 6) by powder flame spraying process on 6351-T6 aluminum alloy. In this research, was evaluated the influence of powder flame spraying process parameters, as standoff distance, preheating, oxygen and acetylene flow, carrier gas flow, powder feed rate and oxygen pressure in the alloy deposited on aluminum Al 6351-T6. To study the influence of the parameters the Taguchi design of experiment, with orthogonal matrix L8 was used. Coating adhesion to the substrate, sliding wear resistance, porosity, oxide content and microhardness were evaluated. Experimentally, the results show efficacy in the reduction of wear, increase in adhesion and also reduction in the porosity of the coating. Preheating at 120 °C raised the adhesion of stellite 6 coatings to Al 6351-T6, averaging 20,2 MPa. The powder feed rate parameter of 75 g/min reduced the number of partially molten particles in the stellite 6 spraying layers, thereby increasing sliding wear resistance in the coatings.