Recubrimientos micro-nano estructurados de grandes espesores por proyección fría para la reparación y protección de componentes industriales de altro valor añadido

Resumen

La proyecciónfría es una técnica de proyeccióntérmica que permite la obtención de recubrimientosmetálicos y metal/cerámicos con estructurasdensas (porosidad inferior a 0,1%) y libres de óxidos. De manera general, éstatécnica se caracteriza por la alta velocidad que puedenalcanzar las partículas y la baja temperatura empleada en el proceso. Los recubrimientos son formados en estadosólido, las partículas con alta energíacinética, impactan la superficie a recubrir, se deforman y se adhieren al sustrato y a otraspartículas. Por lo tanto, para lograrmicroestructurasdensas se requiere un alto nivel de deformaciónplásticaasí como la combinación de parámetros como las características y composición del polvo de partida, los parámetros del proceso y los tratamientosposteriores que puedan afectar la formación y las propiedades del recubrimiento. Esta tesis doctoral se enfoca en la optimización de los parámetros de proyección, basados en la relación de las propiedadesmicroestructurales (microestructura, deformación de partículas), propiedadesmecánicas (microdureza, adherencia y resistencia la desgaste) y resistencia a la corrosión (celda electroquímica y niebla salina). El objetivo se basa en encontrar la relación entre las propiedadesmicroscópicas y las propiedadesmacroscópicas, así como los factores que pueden influir en el proceso para la obtención de recubrimientos de grandesespesores (recargues) mediante la tecnología de proyecciónfría para la reparación y restauración de componentes de alto valor añadidofabricados en aleacionesligeras. Los materialesempleados para la evaluación de recubrimientosfueron Al puro, Al-12Si, Al-7,5Mg nanoestructurado y metal-cerámicos Al/Al2O3 sobre sustratos de aleación de aluminio AA5083 y aleación de magnesio AZ91D. Las propiedadesmicroestructuralesfueronevaluadasmediantediferentestécnicas de microscopía (MO, SEB, TEM); la resistencia al desgastefué determinada empleando un medioabrasivo (ensayo de Robel-Wheel) y por fricción (Ball on disk) y la resistencia a la corrosiónfué determinada mediantemedidas en celda electroquímica (Potencial en circuitoabierto y curvas de polarización) así como en cámara de niebla salina. Las aplicaciones que se han dado a la proyecciónfría, han sido para la obtención de recubrimientos en grandesespesoresdesde 500 μm hastarecargues de más de 15 mm de espesortotalmente densos. Este tipo de recargues ha sidoproyectado sobre un componentefabricado en aleaciónligera a modo de estudiar la viabilidad industrial de esta aplicación.