Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação

Bibliographic Details
Main Author: Alcover Junior, Paulo Roberto Campos
Publication Date: 2014
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Download full: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16356
Summary: Erosion by cavitation is the best problem in hydraulic turbines that lead to new studies about recovery and maintenance of the original profile. Many stainless alloys are used in order to provide more resistance to this phenomenon, as well as the development of deposition processes. But currently use methods such as deposition by thermal spray ASP, usually followed by remelting the PTA Plasma aiming at relieving residual stresses generated by sprinkling, MIG / MAG welding is also used for the same purpose, this generates tensions with greater magnitude that sprinkling, as well as the presence of microcracks, thus impairing the life of the machine, generating costs of maintenance and repair and can lead to catastrophic results. Trying to minimize the effects of residual stresses and contribute to increased component life, cavitation resistant coatings are being developed and deposited on turbine blades by other processes such as thermal spraying HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), Dispensing later remelt the coating and provide increased grip, smaller amounts of oxides and pores as well as residual stresses minimized the magnitude and uniformity of the coating profile. Fe-Mn-Si-Cr steels are a class cavitation resistant, since they have to form a martensitic microstructure from deformation, thereby increasing the resistance against cavitation during the occurrence of the phenomenon that generates the surface hardening of the coating. The objective of this work is to analyze how the parameters used influence the mechanical properties of coatings Fe-Mn-Cr-Si with the addition of nickel and boron deposited by HVOF thermal spray on a substrate of Steel-C. The methodology used was experimental, where the coatings were deposited by thermal spray and varying parameters, torch distance to the substrate feed rate of the metal powder and pressure of the carrier gas, its mechanical properties were evaluated by means of techniques such as optical microscopy, scanning electron microscopy, microhardness testing and finally test accelerated cavitation. The results show some peculiarities among some parameters used together with certain characteristics of sprayed coating, for the alloys,the alloy with boron addition showed a higher content of oxides as well as porosity, but gave the largest coating hardness and resistance to cavitation.
id UTFPR-12_534642f762d1b5cabd06b3e1e23be097
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/16356
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitaçãoInfluence analysis of deposition parameters in HVOF thermal spray coatings resistant to cavitationAço inoxidávelAspersão térmicaCavitaçãoSteel, StainlessMetal sprayingCavitationCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICAErosion by cavitation is the best problem in hydraulic turbines that lead to new studies about recovery and maintenance of the original profile. Many stainless alloys are used in order to provide more resistance to this phenomenon, as well as the development of deposition processes. But currently use methods such as deposition by thermal spray ASP, usually followed by remelting the PTA Plasma aiming at relieving residual stresses generated by sprinkling, MIG / MAG welding is also used for the same purpose, this generates tensions with greater magnitude that sprinkling, as well as the presence of microcracks, thus impairing the life of the machine, generating costs of maintenance and repair and can lead to catastrophic results. Trying to minimize the effects of residual stresses and contribute to increased component life, cavitation resistant coatings are being developed and deposited on turbine blades by other processes such as thermal spraying HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), Dispensing later remelt the coating and provide increased grip, smaller amounts of oxides and pores as well as residual stresses minimized the magnitude and uniformity of the coating profile. Fe-Mn-Si-Cr steels are a class cavitation resistant, since they have to form a martensitic microstructure from deformation, thereby increasing the resistance against cavitation during the occurrence of the phenomenon that generates the surface hardening of the coating. The objective of this work is to analyze how the parameters used influence the mechanical properties of coatings Fe-Mn-Cr-Si with the addition of nickel and boron deposited by HVOF thermal spray on a substrate of Steel-C. The methodology used was experimental, where the coatings were deposited by thermal spray and varying parameters, torch distance to the substrate feed rate of the metal powder and pressure of the carrier gas, its mechanical properties were evaluated by means of techniques such as optical microscopy, scanning electron microscopy, microhardness testing and finally test accelerated cavitation. The results show some peculiarities among some parameters used together with certain characteristics of sprayed coating, for the alloys,the alloy with boron addition showed a higher content of oxides as well as porosity, but gave the largest coating hardness and resistance to cavitation.LactecErosão por cavitação é um dos principais problemas em turbinas hidráulicas que levam a estudos sobre novas técnicas de recuperação e manutenção do perfil original. Diversas ligas inoxidáveis são utilizadas com o propósito de oferecer maior resistência à este fenômeno, assim como o desenvolvimento de processos de deposição. Atualmente se utilizam métodos como a deposição por meio de aspersão térmica ASP, normalmente seguida por refusão à Plasma PTA objetivando o alívio de tensões residuais geradas pela aspersão, a soldagem MIG/MAG também é empregada para o mesmo propósito, porém esta gera tensões com maior magnitude que a aspersão, assim como a presença de microtrincas, prejudicando assim a vida útil do equipamento, gerando custos de manutenção e reparo, podendo levar até a resultados catastróficos. Tentando minimizar os efeitos das tensões residuais e contribuir para uma maior vida útil do componente, revestimentos resistentes a cavitação estão sendo desenvolvidos e depositados nas pás de turbinas por outros processos como o de aspersão térmica HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), que dispensam a posterior refusão e proporcionam ao revestimento maior aderência, menores teores de óxidos e poros, assim como tensões residuais de magnitude minimizada e homogeneidade no perfil do revestimento. Ligas de Fe-Mn-Cr-Si são uma classe de aços resistentes a cavitação, pois possuem a formação de uma microestrutura martensitica a partir da deformação, aumentando com isso a resistência a cavitação ao longo da ocorrência do fenômeno que gera o encruamento na superfície do revestimento. O objetivo deste trabalho é analisar de que maneira os parâmetros utilizados influem nas propriedades mecânicas de revestimentos Fe-Mn-Cr-Si com adição de Níquel e Boro depositados por aspersão térmica HVOF sobre um substrato de Aço-C. A metodologia utilizada foi a experimental, onde foram depositados os revestimentos por aspersão térmica e variando os parâmetros, distância da tocha ao substrato, taxa de alimentação do pó metálico, e pressão do gás de arraste, foram avaliados suas propriedades mecânicas por meio de técnicas como microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura, ensaio de microdureza e por fim ensaio de cavitação acelerada. Os resultados obtidos demonstram algumas peculiaridades entre alguns parâmetros utilizados aliada a certas características do revestimento aspergido, quanto às ligas utilizadas, a liga com adição de boro apresentou maior teor de óxidos assim como porosidade, porém conferiu ao revestimento maior dureza e resistência à cavitação.Universidade Tecnológica Federal do ParanáPonta GrossaBrasilDepartamento Acadêmico de MecânicaEngenharia MecânicaUTFPRPukasiewicz, Anderson Geraldo MarendaPukasiewicz, Anderson Geraldo MarendaRegis Junior, OscarTramontin, Sandra Mara KaminskiAlcover Junior, Paulo Roberto Campos2020-11-19T19:53:48Z2020-11-19T19:53:48Z2014-08-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfALCOVER JUNIOR, Paulo Roberto Campos. Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação. 2014. 93 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16356porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2020-11-19T19:53:48Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/16356Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.bropendoar:2020-11-19T19:53:48Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
Influence analysis of deposition parameters in HVOF thermal spray coatings resistant to cavitation
title Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
spellingShingle Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
Alcover Junior, Paulo Roberto Campos
Aço inoxidável
Aspersão térmica
Cavitação
Steel, Stainless
Metal spraying
Cavitation
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
title_short Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
title_full Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
title_fullStr Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
title_full_unstemmed Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
title_sort Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação
author Alcover Junior, Paulo Roberto Campos
author_facet Alcover Junior, Paulo Roberto Campos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pukasiewicz, Anderson Geraldo Marenda
Pukasiewicz, Anderson Geraldo Marenda
Regis Junior, Oscar
Tramontin, Sandra Mara Kaminski
dc.contributor.author.fl_str_mv Alcover Junior, Paulo Roberto Campos
dc.subject.por.fl_str_mv Aço inoxidável
Aspersão térmica
Cavitação
Steel, Stainless
Metal spraying
Cavitation
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
topic Aço inoxidável
Aspersão térmica
Cavitação
Steel, Stainless
Metal spraying
Cavitation
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
description Erosion by cavitation is the best problem in hydraulic turbines that lead to new studies about recovery and maintenance of the original profile. Many stainless alloys are used in order to provide more resistance to this phenomenon, as well as the development of deposition processes. But currently use methods such as deposition by thermal spray ASP, usually followed by remelting the PTA Plasma aiming at relieving residual stresses generated by sprinkling, MIG / MAG welding is also used for the same purpose, this generates tensions with greater magnitude that sprinkling, as well as the presence of microcracks, thus impairing the life of the machine, generating costs of maintenance and repair and can lead to catastrophic results. Trying to minimize the effects of residual stresses and contribute to increased component life, cavitation resistant coatings are being developed and deposited on turbine blades by other processes such as thermal spraying HVOF (High Velocity Oxygen Fuel), Dispensing later remelt the coating and provide increased grip, smaller amounts of oxides and pores as well as residual stresses minimized the magnitude and uniformity of the coating profile. Fe-Mn-Si-Cr steels are a class cavitation resistant, since they have to form a martensitic microstructure from deformation, thereby increasing the resistance against cavitation during the occurrence of the phenomenon that generates the surface hardening of the coating. The objective of this work is to analyze how the parameters used influence the mechanical properties of coatings Fe-Mn-Cr-Si with the addition of nickel and boron deposited by HVOF thermal spray on a substrate of Steel-C. The methodology used was experimental, where the coatings were deposited by thermal spray and varying parameters, torch distance to the substrate feed rate of the metal powder and pressure of the carrier gas, its mechanical properties were evaluated by means of techniques such as optical microscopy, scanning electron microscopy, microhardness testing and finally test accelerated cavitation. The results show some peculiarities among some parameters used together with certain characteristics of sprayed coating, for the alloys,the alloy with boron addition showed a higher content of oxides as well as porosity, but gave the largest coating hardness and resistance to cavitation.
publishDate 2014
dc.date.none.fl_str_mv 2014-08-13
2020-11-19T19:53:48Z
2020-11-19T19:53:48Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv ALCOVER JUNIOR, Paulo Roberto Campos. Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação. 2014. 93 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16356
identifier_str_mv ALCOVER JUNIOR, Paulo Roberto Campos. Análise da influência dos parâmetros na deposição por aspersão térmica HVOF de revestimentos resistentes à cavitação. 2014. 93 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2014.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/16356
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Departamento Acadêmico de Mecânica
Engenharia Mecânica
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Ponta Grossa
Brasil
Departamento Acadêmico de Mecânica
Engenharia Mecânica
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br
_version_ 1834836225959133184