Análise da resistência à erosão de revestimentos WC10Co4Cr aspergidos pelos processos HVOF e HVAF

Processes and materials used in modern engineering are in a constant process of improvement in order to increase efficiency, reducing losses in our activities. With regard to industrial applications of turbines and components subject to the flow of some fluid, erosion is one of the main phenomena to...

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Principais autores: Bozza, Gabriel Medeiros, Ferrari, Lorenzo Negrelli
Formato: Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma: Português
Publicado em: Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:
Acesso em linha: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29041
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spelling riut-1-290412022-07-12T06:05:55Z Análise da resistência à erosão de revestimentos WC10Co4Cr aspergidos pelos processos HVOF e HVAF Analysis of erosion resistance of WC10Co4Cr coatings sprayed by HVOF and HVAF processes Bozza, Gabriel Medeiros Ferrari, Lorenzo Negrelli Pukasiewicz, Anderson Geraldo Marenda Pukasiewicz, Anderson Geraldo Marenda Fals, Hipolito Domingo Carvajal Soares, Marcos Eduardo Aspersão térmica Erosão Revestimentos Turbinas Metal spraying Erosion Coatings Turbines CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA Processes and materials used in modern engineering are in a constant process of improvement in order to increase efficiency, reducing losses in our activities. With regard to industrial applications of turbines and components subject to the flow of some fluid, erosion is one of the main phenomena to be mitigated, since its occurrence characterizes a reduction in the efficiency and work life of system components. Currently, among processes of protection or extension of the work life of this equipment is the HVOF and HVAF thermal spray. In the later, the propellant fluid of the particles that will coat the eroding component is a mixture of air and fuel propelled at high speed against a surface, in the former, the fuel is mixed with pure oxygen, producing coatings of greater density and cohesion, as a result of higher temperatures of process. The determination of the component alloys of this coating can be evaluated in relation to the type of environment to which the mechanical components will be subject to in operation. In erosion by slurry, the need for hard coatings, capable of withstanding the impact of solid particles of high hardness, such as silica, for example, is evident. Thus, it was decided to analyze the coating produced with WCCrCo alloy. The coated samples were subjected to erosion test by Slurry using equipment and specific technical standards for this test at two different angles, 60° and 90°. The characterization of the coatings was carried out with the aid of a Scanning Electron Microscope and subsequent surface analysis of the samples. It was found that tungsten carbide coatings deposited by the VAF process have greater resistance to erosion than HVOF, while the erosion angle variation did not show significant differences. Processos e materiais utilizados na engenharia moderna estão em constante processo de aperfeiçoamento com o objetivo de aumentar a eficiência, reduzindo perdas em de nossas atividades. No que tange às aplicações industriais de turbinas e componentes sujeitos ao fluxo de materiais, a erosão é um dos principais fenômenos a ser mitigado, uma vez que sua ocorrência caracteriza a redução da eficiência e vida útil dos componentes do sistema. Atualmente, entre processos de proteção ou prolongamento da vida útil desses equipamentos está a Aspersão térmica HVOF e HVAF. Neste, o fluxo propulsor das partículas que revestirão o componente em erosão é uma mistura de ar e combustível propelidos em alta velocidade contra uma superfície, naquele, o combustível é misturado com oxigênio puro, produzindo revestimentos de maior densidade e coesão, graças a temperaturas mais elevadas de processo. A determinação das ligas componentes desse revestimento pode ser avaliada em relação ao tipo de ambiente aos quais os componentes mecânicos serão submetidos em operação. Na erosão por Jato de lama, é notória a necessidade de revestimentos duros, capazes de suportar o impacto de partículas sólidas de durezas elevadas, como a sílica, por exemplo. Deste modo, optou-se por analisar, o revestimento produzido com liga WCCrCo. As amostras revestidas foram submetidas a teste de erosão por Jato de lama utilizando equipamento e normas técnicas específicas para esse ensaio em dois ângulos distintos de ataque, 60° e 90°. Foi realizada a caracterização dos revestimentos com auxilio de Microscópio Eletrônico de Varredura e posterior analise superficial das amostras. Constatou-se que os revestimentos de carboneto de tungstênio depositados pelo processo de HVAF apresentam maior resistência à erosão em relação ao HVOF, enquanto a variação do ângulo de erosão não apresentou diferenças significativas. 2022-07-11T21:44:18Z 2022-07-11T21:44:18Z 2021-12-16 bachelorThesis BOZZA , Gabriel Medeiros; FERRARI, Lorenzo Negrelli. Análise da resistência à erosão de revestimentos WC10Co4Cr aspergidos pelos processos HVOF e HVAF. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29041 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Brasil Departamento Acadêmico de Mecânica Engenharia Mecânica UTFPR
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Bozza, Gabriel Medeiros
Ferrari, Lorenzo Negrelli
Análise da resistência à erosão de revestimentos WC10Co4Cr aspergidos pelos processos HVOF e HVAF
description Processes and materials used in modern engineering are in a constant process of improvement in order to increase efficiency, reducing losses in our activities. With regard to industrial applications of turbines and components subject to the flow of some fluid, erosion is one of the main phenomena to be mitigated, since its occurrence characterizes a reduction in the efficiency and work life of system components. Currently, among processes of protection or extension of the work life of this equipment is the HVOF and HVAF thermal spray. In the later, the propellant fluid of the particles that will coat the eroding component is a mixture of air and fuel propelled at high speed against a surface, in the former, the fuel is mixed with pure oxygen, producing coatings of greater density and cohesion, as a result of higher temperatures of process. The determination of the component alloys of this coating can be evaluated in relation to the type of environment to which the mechanical components will be subject to in operation. In erosion by slurry, the need for hard coatings, capable of withstanding the impact of solid particles of high hardness, such as silica, for example, is evident. Thus, it was decided to analyze the coating produced with WCCrCo alloy. The coated samples were subjected to erosion test by Slurry using equipment and specific technical standards for this test at two different angles, 60° and 90°. The characterization of the coatings was carried out with the aid of a Scanning Electron Microscope and subsequent surface analysis of the samples. It was found that tungsten carbide coatings deposited by the VAF process have greater resistance to erosion than HVOF, while the erosion angle variation did not show significant differences.
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