Recubrimientos de circona y alúmina por proyección térmica con llama : parámetros para obtener recubrimientos de alto punto de fusión.

Autores/as

Martha Yasmid Ferrer Pacheco
Universidad Francisco de Paula Santander
Carlos Mauricio Moreno Téllez
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
https://orcid.org/0000-0002-2142-6145
Fabio Vargas Galvis
Universidad de Antioquia

Palabras clave:

proyección térmica con llama, circona-alúmina, parámetros de proyección, recubrimientos cerámicos

Sinopsis

La proyección térmica es una técnica desarrollada inicialmente para hacer recubrimientos metálicos sobre estructuras metálicas, sin embargo, debido a la necesidad creciente de proteger piezas sometidas a ambientes de trabajo agresivos, ya sea por las condiciones de trabajo o por fenómenos ambientales, hoy en día se hacen recubrimientos de metales, cerámicos, polímeros y combinaciones de estos, con excelentes resultados para proteger estructuras y reducir costos de mantenimiento.

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Referencias

C. Marín, “Una técnica que rompe la velocidad del sonido”, Metal Actual, vol. 40, pp. 1-6, ago. 2012.

F. García, y J. Cuetos, “Recubrimientos de proyección por plasma”, Encuentro de Tribología, Área de Ingeniería Mecánica, sep. 2001.

J. Marulanda, “Protección contra la corrosión por medio del rociado térmico”, Scientia et Technica, no. 34, 2007.

Eutectic Castolin, [Online]. Available: http://www.eutecticusa.com/Eutectic-usa/products/coating/c ago. 2012.

J. Davis, Handbook of Thermal Spray Technology, United States of America: ASM International, 2004.

P. Fauchais, J. Heberlein, M. Boulos, Thermal Spray Fundamentals,2014.

F. Vargas, “Élaboration de couches céramiques épaisses à structures micrométriques et nanométriques par projections thermiques pour des applications tribologiques”, Tesis Doctoral, Université de Limoges, Francia, 2010.

J. Muñoz, “Una visión general de los cerámicos de circona - estructura, propiedades y aplicaciones”, Revista Colombiana de Materiales, vol. 2, no.2, pp1-18, 2012.

R. Garvie, R. Hannink y R. Pascoe, “Ceramic steel?”, Nature, no.258, pp. 703-704, 1975.

A. González, “Estudio del comportamiento a alta temperatura de recubrimientos nanoestructurados elaborados por proyección térmica por combustión y plasma a partir de polvos y suspensiones”, Tesis Doctoral Universidad de Antioquia, Universidad de Limoges, Francia, 2014.

C. Delbos, “Contribution à la compréhension de l’injection par voie liquide de céramiques (Y.S.Z., Pérovskite) ou métaux (Ni) dans un Recubrimientos de circona y alúmina por proyección térmica con llama: parámetros para obtener recubrimientos de alto punto de fusión plasma d’arc soufflé afin d’élaborer des dépôts finement structurés pour S.O.F.C, Tesis Doctoral, Université de Limoges, Francia, 2004.

S. Sampath, X.Y Jiang, J. Matejicek, L. Prchlik, A. Kulkarni and A. Vaidya, “Role of thermal spray processing method on the microstructure, residual stress and properties of coatings: an integrated study for Ni–5 wt. %Al bond coats”, Materials Science and Engineering, vol. 364, Issues 1–2, pp. 216–231, 2004.

J. Miguel, J. Guilemany and S. Vizcaino. “Tribological study of NiCrBSi coating obtained by different processes”, Tribology International, vol. 36, no. 3, pp. 181–187, 2003.

F. Otsubo, H. Era and K. Kishitake, “Structure and phases in nickel-base self-fluxing alloy coating containing high cromium and boron”, J. Therm. Spray Techn, vol.9, no. 1, pp. 107–113,(2000).

L. Pawlowski, The Science and Engineering of Thermal Spray Coatings. England: John Wiley & Sons, 2008.

MatWeb, AISI 1020 Steel, cold rolled, [Online]. Available: http://www.matweb.com/search/datasheetText.aspx?bassnum=M1020A, septiembre de 2016.

H. Xu and H. Guo, Thermal barrier coatings, Chapter 4. Philadelphia USA: Woodhead Publishing Limited, 2011.

C. Capes, Particle Size Enlargement. National Research Council of Canada, Ottawa, Canada, Elsevier Scientific Publishing Company, 1980.

R. Snow, T Allen, B. Ennis and J. Litster, Size Reduction and Size Enlargement. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, McGraw-Hill, 1997.

Z. Pan, Y. Wang, C. Wang, X. Sun and L. Wang, “The effect of SiC particles on thermal shock behavior of Al 2 O 3 /8YSZ coatings fabricated by atmospheric plasma spraying”, Surface & Coatings Technology, no. 205, pp. 5437–5443, 2011.

J. Diez, J. Peña and V. Orera. “Resolidificación con láser de barreras térmicas de circona depositadas por proyección térmica plasma (APS)”, Boletin de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, vol. 43, no.6, pp. 925–928, 2004.

A. Keyvani, M. Saremi and M. Heydarzadeh, “Microstructural stability of zirconia–alumina composite coatings during hot corrosion test at 1050°C”, Journal of Alloys and Compounds, vol. 506, pp.103–108, 2010.

K. Yang, J. Rong, Ch. Liu, H. Zhao and Sh. Tao, Ch Ding, “Study on erosion–wear behavior and mechanism of plasma-sprayed aluminabased coatings by a novel slurry injection method”, Tribology International, vol. 93, pp.29–35, 2016.

D. Franco, F. Vargas and E. López, “Study of thermal shock resistance of flame sprayed coatings manufactured to protect molds used in glass containers industry”, INGENIARE - Revista Chilena de Ingeniería, vol. 24 Issue 2, pp. 239-248, 2016.

J. Arias, “Aglomeración de partículas cerámicas nanométricas mediante peletización en disco para uso en proyección térmica por llama oxiacetilenica”. Trabajo de Grado, Universidad de Antioquia, ago. 2012.

C. Cano, M. Osendi, M. Belmonte and P. Miranzo, “Effect of the type of flame on the microstructure of CaZrO 3 combustion flame sprayed coatings”, Surface & Coatings Technology, vol. 201, pp. 3307 – 3313, 2006.

K. Habib, J. Saura, C. Ferrer, M. Damra, E. Giménez and L. Cabedo, “Comparison of flame sprayed Al 2 O 3 /TiO 2 coatings: Their microstructure, mechanical properties and tribology behavior”, Surface & Coatings Technology, vol. 201,pp. 1436 – 1443, 2006.

J. Gil, J. Rodríguez, F. Vargas, E. López y E. Restrepo, “Mejoramiento de la estructura de los recubrimientos de Al2O3 − 43 % elaborados mediante la técnica de proyección térmica por llama oxiacetilénica a partir de los parámetros de proyección”, Revista Colombiana de Materiales, no. 5, pp. 120-126, 2013.

E. Cadavid, C. Parra, D. Soto y F. Vargas, “Estudio termo-físico de llamas oxiacetilénicas utilizadas en la proyección térmica”, Revista Colombiana de Materiales. no 9, pp. 15-26, 2016.

P. Fauchais. M. Fukumoto, A. Vardelle and M. Vardelle, “Knowledge concerning splat formation: An invited review”, Journal of Thermal Spray Technology, vol. 13, pp. 337-360, 2004.

P. Fauchais, “Understanding plasma spraying”, Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 37, pp. 86–108, 2004. Recubrimientos de circona y alúmina por proyección térmica con llama: parámetros para obtener recubrimientos de alto punto de fusión

M. Pateyron, 2003, [Online]. Available: http://jets.poudres.free.fr/en/home.html. 2016.

C. Berndt, E. Lugscheider, “Thermal Spray 2001, New Surfaces for a New Millennium”, International Thermal Spray Conference, no. 14, 2001.

K. Yang, M. Liu, K. Zhou and C. Deng, “Recent Developments in the Research of Splat Formation Process in Thermal Spraying,” J. Mater, vol. 15, pp. 1–14, 2013.

C. Escure, M. Vardelle and P. Fauchais, “Experimental and theoretical study of the impact of alumina droplets on cold and hot substrates,” Plasma Chem. Plasma Process, vol. 23, no. 2, pp. 185–221, 2003.

M. Vyšohlíd, F. Kroupa, “Quenching stresses in thermal sprayed cylindrical coatings and freestanding tubes”, Materials Science and Engineering A, vol. 283, no. 1–2, pp. 111–121, 2000.

T. Clyne, S. Gill, “Residual stresses in thermal spray coatings and their effect on interfacial adhesion: a review of recent work”, Journal of Thermal Spray Technology, vol. 5, no. 4, pp. 401–418, 1996.

S. Sampath, X. Jiang, J. Matejicek, L. Prchlik, A. Kulkarni and A. Vaidya, “Role of thermal spray processing method on the microstructure, residual stress and properties of coatings: an integrated study for Ni–5 wt. %Al bond coats”, Materials Science and Engineering: A, vol. 364, no. 1–2, pp. 216–231, 2004.

T. Clyne, “Residual Stresses in Surface Coatings and Their Effects on Interfacial Debonding,” Key Engineering Materials, vol. 116–117, pp. 307–330, 1996.

C. Lima, J. Nin and J. Guilemany. “Evaluation of residual stresses of thermal barrier coatings with HVOF thermally sprayed bond coats using the Modified Layer Removal Method (MLRM),” Surface and Coatings Technology, vol. 200, no. 20–21, pp. 5963–5972, 2006.

US Research Nanomaterials, Houston, [Online]. Available: http://www.us-nano.com/inc/sdetail/359, 2016.

US Research Nanomaterials, Houston, [Online]. Available: http://www.us-nano.com/inc/sdetail/208. 2016.

M. Wang, L. Shaw, “Effects of the powder manufacturing method on microstructure and wear performance of plasma sprayed alumina-titania coatings”, Surface & Coatings Technology, Issue 2002, pp.34-44, 2007.

J. Miguel, J. Guilemany and S. Vizcaino. “Tribological study of NiCrBSi coating obtained by different processes”, Tribology International, vol 36, pp. 181–187, 2003.

F. Otsubo, H. Era and K. Kishitake” Structure and phases in nickel-base self-fluxing alloy coating containing high chromium and boron”, Journal of Thermal Spray Technology vol 9, pp. 107–113, 2000.

S. Sampath, X. Jiang, J. Matejicek, L. Prchlik and A. Kulkarni, A. Vaidya, “Role of thermal spray processing method on the microstructure, residual stress and properties of coatings: an integrated study for Ni–5 wt. %Al bond coats”, Materials Science and Engineering: A. vol. 364, pp 216–231, 2004.

B. Marple, M. Hyland, Y. Lau, C. Li, R. Lima, and G. Montavon, “Thermal Spray 2007: Global Coating Solutions: Proceedings of the 2007”, International Thermal Spray Conference, ASM International, pp. 770–775, 2007.

M. Fukumoto, Y. Tanaka and E. Nishioka, “Flattening Problem of Thermal Sprayed Particles”, Materials Science Forum, vol. 449-452, pp. 1309–1312, 2004.

S. Sampath, X. Jiang, J. Matejicek, A. Leger and A. Vardelle, “Substrate temperature effects on splat formation, microstructure development and properties of plasma sprayed coatings Part I: Case study for partially stabilized zirconia”, Materials Science and Engineering: A, vol. 272, pp. 181–188, 1999.

Sultzer Metco, 2013, An Introduction to Thermal Spray, [Online]. Available: https://www.upc.edu/sct/es/documents_equipament.324.id-804-2.pdf.

J. Matejicek, S. Sampath, “Intrinsic residual stresses in single splats produced by thermal spray processes”, Acta Materialia, vol.49, pp. 1993– 1999, 2001.

X. Jiang, J. Matejicek and S. Sampath, “Substrate temperature effects on the splat formation, microstructure development and properties of Recubrimientos de circona y alúmina por proyección térmica con llama: parámetros para obtener recubrimientos de alto punto de fusión plasma sprayed coatings”, Materials Science and Engineering: A, vol. 272, 189– 198, 1999.

T. Clyne, S. Gill, “Residual Stresses in Thermal Spray Coatings and Their Effect on Interfacial Adhesion: A Review of Recent Work”, Journal of Thermal Spray Technology, vol. 5, pp. 401–418, 1996.

S. Kuroda, T. Clyne, “The Quenching Stress in Thermally Sprayed Coatings”, Thin Solid Films, vol. 200, pp. 49–66, 1991.

H. Ingham, A. Shepard, “The Metco Metallizing Handbook”, Metallizing Engineering, A–10, 1953.

Azo Materials, 2013, 1–3, AISI 1020 Carbon Steel (UNS G10200), [Online]. Available: http://www.azom.com/article.aspx?Arti-cleID=9145.

MatWeb, 2015, 1–2AISI 1020 Carbon Stell. [Online]. Available: http://www.matweb.com/search/datasheetaspx?MatGUID=ff6d4e6d529e4b3d97c77d6538b29693.

P. Hidnert, “Thermal expansion of some nickel alloys”, Journal of Research of the National Bureau of Standards, vol. 58, pp. 89–92, 1957.

F. Tarasi, M. Medraj, A. Dolatabadi, J. Oberste-Berghaus and C. Moreau, “Amorphous and crystalline phase formation during suspension plasma spraying of the alumina–zirconia composite”, Journal of the European Ceramic Society, vol. 31, pp. 2903–2913, 2011.

T. Kratschmer, G. Aneziris, “Amorphous zones in flame sprayed alumina–titania–zirconia compounds”, Ceramics International vol. 37, no. 1, pp. 181-188, 2011.

Y. Zheng, H. LI and T. Zhou. “Microstructure and mechanism of Al 2 O 3 –ZrO 2 eutectic coating prepared by combustion-assisted thermal explosion spraying”, Applied Surface Science, vol. 258, pp. 1531– 1534, 2011.

F. Tarasi, M. Medraj, A. Dolatabadi, J. Oberste-Berghaus and C. Moreau, “Structural considerations in plasma spraying of the alumina–zirconia composite”, Surface & Coatings Technology, vol. 205, pp. 5437–5443, 2011.

P. Fauchais, M. Vardelle, A. Vardelle, L. Bianchi and A. Leger, “Parameters controlling the generation and properties of plasma spray zirconia coatings”, Plasma Chemistry and Plasma Processing, vol. 16, pp. 99S–125S, 1996.

A. McDonald, S. Chandra and C. Moreau, “Photographing impact of plasma-sprayed particles on rough substrates”, Journal of Materials Science, vol. 43, pp. 4631–43, 2008.

A. McDonald, C. Moreau and S. Chandra, “Effect of substrate oxidation on spreading of plasma-sprayed nickel on stainless steel”, Surface & Coatings Technology, vol. 202, pp. 23–33, 2007.

J. Suffner, H. Sieger, H. Hahn, S. Dosta, I. Cano, J. Guilemany, P. Klimczyk and L. Jaworska, “Microstructure and mechanical properties of near-eutectic ZrO2 –60 wt. % Al2O3 produced by quenched plasma spraying”, Materials Science and Engineering A, vol. 506, pp. 180–186, 2009.

M. Gualtieri, M. Prudenziatiand A. Gualtieri, “Quantitativedetermination of the amorphous phase in plasma sprayed alumina coatings using the Rietveld method”, Surface and Coatings Technology, vol. 201, pp. 2984– 2989, 2006.

F. Tarasi, M. Medraj, A. Dolatabadi, J. Oberste-Berghaus and C. Moreau, “Structural considerations in plasma spraying of the alumina–zirconia composite”, Surface & Coatings Technology, vol. 205, pp. 5437–5443, 2011.

A. González, H. Ageorges, O. Rojas, E. López, F. Hurtado and F. Vargas, “Efecto de la microestructura y de la microdureza sobre la resistencia al desgaste de recubrimientos elaborados por proyección térmica por plasma atmosférico a partir de circona-alúmina, circona-itria y circona-ceria”, Boletín de la Sociedad Española de Cerámica Y Vidrio vol. 54, pp. 124–132, 2015.

F. Vargas, H. Ageorges, P. Fauchais, E. López and J. Calderon, “Permeation of saline solution in Al2O3-13wt. % TiO2 coatings elaborated by atmospheric plasma spraying”, Surface and Coatings Technology, vol. 220, pp. 85–89, 2013.

J. Suffner, H. Sieger, H. Hahn, S. Dosta, I. Cano and J. Guilemany, “Microstructure and mechanical properties of near-eutectic ZrO2-60 wt. % Al2O3 produced by quenched plasma spraying”, Materials Science and Engineering A, vol. 506, pp. 180–186, 2009. Recubrimientos de circona y alúmina por proyección térmica con llama: parámetros para obtener recubrimientos de alto punto de fusión

A. González, J. Henao, A. Diaz, E. López y F. Vargas, “Influencia de los parámetros de proyección térmica en la microestructura de los recubrimientos de circona-alúmina y circona-ceria usados como barreras térmicas”, Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, vol. 33, pp. 272–281, 2013.

J. Nohava, R. Mušálek, J. Mateˇjícˇek and M. Vilémová, “A contribution to understanding the results of instrumented indentation on thermal spray coatings — Case study on Al2O3 and stainless steel”, Surface & Coatings Technology, vol. 240, pp. 243–249, 2014.

http://es.slideshare.net/mtrodavidmaciasferrer/alumina.

R. Askeland, Ciencia e ingeniería de los materiales. México: International Thomson Editores. 3ra Ed. 1988.

Y. Bai, J. Tang, Y. Qu, S. Ma, C. Ding, J. Yang, L. Yu and Z. Han, “Influence of original powders on the microstructure and properties of thermal barrier coatings deposited by supersonic atmospheric plasma spraying”, Part I: Microstructure. Ceramics International, vol. 39, pp. 5113–5124, 2013.

D.Mesa, Principios de Tribología, Universidad Tecnológica de Colombia. [Online]. Available: https://books.google.com.co/books/about/Principios_de_tribologia.html

G. Capote, G. Mastrapa y J. Olaya. “Wear and Corrosion Resistance of DLC Coatings Deposited on AISI 304 and AISI 1020 steels, Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, vol. 35, pp. 134–141, 2015

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Publicado

18 octubre 2018

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Detalles sobre esta monografía

ISBN-13 (15)

9789586603195

Fecha de publicación (01)

2018

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