Tribological evaluation under fretting wear of WC-Co-CR and NiCrBSI coatings obtained by thermal spraying

L'usure par frottement est un phénomène destructif qui peut accélérer l'initiation des fissures dans des composantes vibrantes et provoquer une rupture catastrophique. Compte tenu des conditions de chargement, des propriétés du matériau et du milieu environnant, le frottement peut provoquer de l'usure en combinant quatre mécanismes classiques (oxydation, adhésion, fatigue en surface et abrasion). Cette étude porte sur la tenue à l'usure de WC-Co-Cr et Ni-Cr déposé par HVOF sur un substrat d'acier SAE 1045. Les essais ont été conduits sous conditions de lubrification sèche, avec différents chargements cycliques et à amplitude variable. Les revêtements ont été étudiés par MEB, EDS, profilométrie optique 3D. Différents mécanismes d'usure ont été observés en fonction du temps, du chargement et de son amplitude. A long terme, il résulte que l'usure adhésive et par délamination représentent les mécanismes prédominants pour la couche déposée. L'augmentation de la résistance à l'usure induite sur la structure est attribuée à la présence dans la couche déposée des carbures dispersées de Ni et de Cr ou encore à la présence des borures dans la matrice de Ni-Cr. D'autre part, nous avons remarqué que le mécanisme d'usure dépend de la magnitude du chargement appliqué. L'étude numérique du profil de l'empreinte obtenue en profondeur permet d'estimer le volume d'usure. On observe ainsi une bonne corrélation entre les valeurs expérimentales et celles obtenues par profilométrie 3D. Il a été déterminé que, pour une amplitude d'usure constante, le volume d'usure augmente en fonction de la charge appliquée sous des conditions de chargement constante.Fretting wear is a destructive phenomenon that can accelerate crack initiation in vibrating components, leading to premature catastrophic failures. Depending on loading conditions, material properties and environment, fretting can cause fretting wear, which combines all four basic wear mechanisms (oxidative, adhesive, surface fatigue and abrasive). The present study investigates the fretting wear performance of a WC-Co-Cr and Ni-Cr alloy, deposited by HVOF onto a SAE 1045 steel. Tests were conducted under unlubricated dry conditions, at different applied normal loads, cycles and amplitudes. The coatings were studied by means of SEM, EDS and 3D perfilometry. Different wear mechanisms were observed, depending on time, load and amplitude. ln a long term, the adhesive wear and delamination wear were the predominant wear mechanisms for the coating. The increase in the fretting wear resistance provided by the coating Ni-Cr has been attributed to the presence of a large amount of dispersed Ni and Cr carbide and/or borides in the NiCo matrix. Examination of the fretted surfaces by SEM indicates that the uncoated substrate undergoes an abrasive wear mechanism. On the contrary, it has been observed that the wear mechanism of the coating-substrate system depends on the magnitude of the applied load. The numerical integration of the wear scar depth profile curves employed in the present work allows an estimation of the wear volume which is in good agreement with that determined experimentally by means of 3D profilometry. It has been determined that, at a constant wear amplitude the wear volume increases with the applied normal load and that at under constant load conditions

Efecto de la composición química en el comportamiento mecánico de recubrimientos galvanizados por inmersión en caliente: una revisión

In recent years, a great interest has been generated in the investigation of galvanized coatings, modifying them in order to improve the performance in the conditions of service. These modifications seek a significant improvement in the properties of the galvanized coating, whether in corrosion resistance, weldability or mechanical properties. The demands generated by the multiple applications of these coatings, where the coated substrate is subjected to plastic deformations (stamping, bending and laminating), requires the greater ductility of the coatings. For this reason, chemical compositions of the immersion baths have been developed, making it possible to considerably modify the microstructure of the coatings and thus their mechanical properties. This work aims to perform a bibliographic review on the chemical composition of the immersion baths, their influence on the microstructure and techniques used to determine the ductility and adhesion in galvanized coatings by hot dip.En los últimos años se ha generado un amplio interés en la investigación de los recubrimientos galvanizados, modificándolos con el fin de mejorar el desempeño en condiciones de servicio. Estas modificaciones buscan una mejora significativa en las propiedades del recubrimiento galvanizado, bien sea en la resistencia a la corrosión, en la soldabilidad o en las propiedades mecánicas. Las exigencias generadas por las múltiples aplicaciones de estos recubrimientos, donde el sustrato recubierto es sometido a deformaciones plásticas (estampado, doblado y laminado), requieren de mayor ductilidad de los recubrimientos. Por esto se han desarrollado composiciones químicas de los baños de inmersión, logrando modificar considerablemente la microestructura de los recubrimientos y por ende sus propiedades mecánicas. Este trabajo tiene como objetivo realizar una revisión bibliográfica sobre la composición química de los baños de inmersión, su influencia en la microestructura y técnicas utilizadas para determinar la ductilidad y adherencia en recubrimientos galvanizados por inmersión en caliente

Evaluación de propiedades mecánicas en recubrimientos galvanizados por doble inmersión en caliente sobre acero al carbono

Little is known about the operational conditions, the microstructure and properties of the coatings manufactured by hot double-dip. The objective of this work is to evaluate the mechanical properties of Zn / Zn-5%Al coatings applied by the hot double-dip technique, varying the immersion times in liquid baths. For the evaluation, Vickers microhardness profiles and bending tests were made. The microhardness profiles for different immersion times show similarities, exhibiting great heterogeneity due to the microstructural characteristics. It is observed that increasing the immersion time decreases the critical angle, and the immersion time does not significantly influence the density of confined and unconfined cracks. It is concluded that the ductility of the coatings is influenced by their total thickness, and possibly by the thickness of the different areas and residual stresses, with the samples being coated for a 60 s immersion time, which present better behavior in the bending test.Poco se conoce sobre las condiciones operacionales, la microestructura y propiedades de los recubrimientos fabricados por doble inmersión en caliente. Este trabajo tiene como objetivo evaluar propiedades mecánicas de recubrimientos Zn/Zn-5%Al aplicados por la técnica de doble inmersión en caliente, variando los tiempos de inmersión en los baños líquidos. Para la evaluación se realizaron perfiles de microdureza Vickers y ensayos de doblez. Los perfiles de microdureza para diferentes tiempos de inmersión presentan similitudes, mostrando gran heterogeneidad debido a las características microestructurales. Se observa que al aumentar el tiempo de inmersión disminuye el ángulo crítico y el tiempo de inmersión no influye significativamente en la densidad de grietas confinadas y no confinadas. Se concluye que la ductilidad de los recubrimientos se ve influenciada por el espesor total de los mismos, y posiblemente por el espesor de las diferentes zonas y esfuerzos residuales, siendo las muestras recubiertas con tiempo de inmersión de 60 segundos, las que presentan mejor comportamiento ante el ensayo de doblez