Production by laser selective fusion of wear resistant coatings using alloy Fe68Cr8Mo4Nb4B16% at
| Autor: | Rodrigues, Luana Cristina Miguel |
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| Přispěvatelé: | Botta Filho, Walter José, Koga, Guilherme Yuuki |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2021 |
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| Zdroj: | Repositório Institucional da UFSCAR Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
| Popis: | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Amorphous/crystalline Fe-based alloys are promising materials as protective coatings due to their high crystallization temperatures, high hardness and excellent resistance against corrosion and wear. The application of these alloys as protective coatings can increase the service life of engineering components operating in aggressive environments. Besides presenting interesting combinations between physical and chemical properties, these alloys are economically viable, due to the high content and low cost of Fe. In this context, the present work aimed to investigate the feasibility in producing coatings of composition Fe68Cr8Mo4Nb4B16 %at. by selective laser melting (SLM) from commercially graded precursors. The powders were gas atomized and separated granulometrically for further characterization by scanning electron microscopy (SEM), optical microscopy (MO), x-ray diffractometry (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC). In the selective laser melting process, selected powders with particle size between 53 µm and 106 µm were used. The coatings produced by FSL were characterized by XRD, SEM and confocal microscopy (MC). The Vickers microhardness was analyzed on the top of the polished coatings. Tribological tests were performed based on the standard (ASTM G133-05) on polished surfaces (Al2O3 1-µm), in a reciprocal pin-on-plate configuration. The results were divided into three parts: production of powders by gas atomization; production and characterization of SLM coatings and wear resistance of coatings. It was found that Fe68Cr8Mo4Nb4B16 %at. coatings obtained by SLM, using gas atomized powders, have a higher hardness and wear resistance, specific wear rate in the order of 10-5 mm3/Nm, superior the SAE 1020 substrate, specific wear rate in the order of 10-4 mm3/Nm. As ligas amorfas/cristalinas à base de Fe são promissoras a serem consideradas como revestimentos de proteção devido às suas altas temperaturas de cristalização, alta dureza e excelente resistências à corrosão e ao desgaste. A aplicação destas ligas como revestimentos protetores pode aumentar a vida útil de peças que são empregadas em ambientes agressivos. Essas ligas, além de apresentarem interessantes combinações entre propriedades físicas e químicas, constituem-se como sistemas economicamente viáveis, devido ao baixo custo do Fe. Neste âmbito, o presente trabalho visou investigar a viabilidade em se produzir revestimentos de composição Fe68Cr8Mo4Nb4B16 %at. por fusão seletiva a laser (FSL) a partir de elementos de pureza comercial. Os pós foram atomizados a gás e separados granulometricamente para posterior caracterização por microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia óptica (MO), difratometria de raios-x (DRX) e calorimetria diferencial de varredura (DSC). No processo por fusão seletiva a laser, foram utilizados pós selecionados com tamanho de partícula entre 53 µm e 106 µm. Os revestimentos produzidos por FSL foram caracterizados por DRX, MEV e microscopia confocal (MC). A microdureza Vickers foi analisada no topo dos revestimentos polidos. Os ensaios tribológicos foram realizados com base na norma (ASTM G133-05) em superfícies polidas (Al2O3 1-μm), em configuração recíproca pino sobre placa. Os resultados foram divididos em três partes: produção de pós por atomização a gás; produção e caracterização dos revestimentos por FSL e resistência ao desgaste dos revestimentos. Ao final do projeto verificou-se que os revestimentos da liga Fe68Cr8Mo4Nb4B16 %at. obtidos por FSL, utilizando pós atomizados a gás, apresentam dureza e resistência ao desgaste, taxa específica de desgaste da ordem de 10-5 mm3/Nm, superior ao substrato SAE 1020, que apresentou taxa específica de desgaste da ordem de 10-4 mm3/Nm. Processo nº 130508/2019-5 |
| Databáze: | OpenAIRE |
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