Evaluación del comportamiento a la fatiga de un acero microaleado 4340 recubierto con depósitos nanoestructurados de WC-12%Co sintetizado por termorrociado

Abstract

El presente trabajo tiene por objeto la evaluación del comportamiento a la fatiga de probetas de acero 4340 recubiertas con polvos nanoestructurados de WC-12%Co a través del método de deposición de proyección de partículas fundidas a altas velocidades HVOF, además también se realizó una optimización del método de deposición del recubrimiento. Los ensayos de fatiga al aire se llevaron a cabo en condición de flexión rotativa con muestras recubiertas. Para lograr el objetivo se recubrieron 13 probetas, obteniendo espesores en el rango de 400 y 500 micras. La evaluación del comportamiento del sustrato recubierto se realizó en el intervalo de vida finita en términos de resistencia a la fatiga con esfuerzos que variaron entre 471Mpa y 650Mpa. En la optimización realizada en este estudio se recubrieron 6 muestras con condiciones de deposición diferentes, los parámetros a variar para lograr las 6 condiciones diferentes fueron la tasa de alimentación de los polvos y el flujo de combustible, en valores comprendidos entre (70 y 100 gr/min) y (5-6, 6-7, 7-8 GPH) respectivamente. A las 6 muestras antes descritas se les realizó un ensayo de microindentación estática con un barrido de cargas comprendido entre 100 gr y 500gr, dando como resultado una menor dispersión en los datos y por ende una condición mecánica más homogénea en la condición de flujo de combustible de 6-7 GPH. Finalmente de los resultados obtenidos en estas pruebas preliminares pareciera ser que la condición que garantizaría en principio un sólido más denso, más homogéneo desde el punto de vista de la distribución químico elemental y por ende de los micro constituyentes que allí coexisten, asociado esto definitivamente a una condición más uniforme en cuanto a la respuesta mecánica esperada, sería la que combina un flujo de combustible del orden de los 6-7 GPH y una tasa de alimentación de polvos de 70 gr/min. Así mismo el estudio fractográfico permitió establecer algunas luces en relación a los mecanismos de falla operantes y la influencia de estos depósitos en el evento de nucleación estando asociado este fundamentalmente a partículas de alúmina provenientes del arenado previo que se realiza para mejorar el anclaje mecánico de las partículas de recubrimiento proyectadas sobre el sustrato.