“Optimización de la calidad de un recubrimiento base molibdeno-níquel depositado por la técnica de rociado térmico por plasma”

Abstract

El objetivo del presente trabajo especial de grado fue determinar las condiciones óptimas de aplicación de un recubrimiento base molibdeno-níquel depositado mediante el proceso de rociado térmico por plasma, basándose en la caracterización de los depósitos obtenidos y utilizando un diseño experimental factorial 33 para alcanzar el objetivo planteado. Los recubrimientos fueron aplicados mediante una pistola de plasma modelo Praxair SG-200, variando tres de los parámetros operacionales del proceso como lo son el voltaje, el amperaje y la tasa de alimentación de los polvos. Para caracterizar los recubrimientos y determinar su resistencia al desgaste, se realizaron ensayos de abrasión para las distintas combinaciones de parámetros según la norma ASTM G-65E. También se realizaron ensayos de microindetación estática para evaluar la dureza promedio de los recubrimientos según la norma ASTM E-384. Seguidamente se realizaron estudios de microscopía electrónica de barrido para la mejor y peor condición arrojadas por los ensayos de abrasión, además de la recomendada por el proveedor, evaluando la microestructura, composición química, porosidad y mecanismos de desgaste presentes en la superficie del material ensayado. Se condujo un análisis de varianza para evaluar la significancia de los parámetros del proceso y los parámetros óptimos de deposición se determinaron a través del método de superficie de respuesta. Se determinó que la tasa de alimentación de los polvos es un parámetro clave en la resistencia a la abrasión de los depósitos estudiados, logrando establecer que los parámetros óptimos de aplicación de los recubrimientos base molibdeno-níquel vienen dados por: 794 - 800 A, 57,5 - 70 gr/min, 36 - 37,5 V. Igualmente se determinó que los tres parámetros evaluados son significativos para obtener mayores durezas, así como también la interacción de los mismos, y la combinación Voltaje- Amperaje. La optimización de los parámetros en base a la dureza de los recubrimientos dio como resultado el siguiente rango de valores: 730 - 785 A, 40 - 60 gr/min, 39,8 - 40 V. Se encontró adicionalmente que no existe correlación entre la dureza y la respuesta ante el desgaste abrasivo en los recubrimientos evaluados.