Influencia de los esfuerzos residuales en la adherencia de recubrimientos de Al2O3-40% TiO2 depositados mediante proyección térmica por combustión

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se estudió la influencia de la temperatura de precalentamiento del sustrato y del espesor de la capa sobre los esfuerzos residuales y el efecto de ellos en la resistencia adhesiva o cohesiva de recubrimientos de Al2O3-40% en peso de TiO2 depositados mediante proyección térmica por combustión oxiacetilénica. Para la elaboración de los recubrimientos se utilizaron 2 temperaturas de precalentamiento del sustrato: 150 y 250 °C y se obtuvieron espesores de las capas entre 0,05 y 0,3 mm, variando el tiempo de proyección.

Los esfuerzos residuales se midieron con la técnica de la curvatura a partir de la ecuación de Stoney modificada y la de Brenner-Senderoff. Por su parte, la adhesión se determinó mediante el ensayo de adherencia por tracción.

Los resultados obtenidos indican que, en todas las muestras, el esfuerzo residual fue de tipo compresivo y que su magnitud se incrementa con el aumento del espesor de la capa y con la disminución de la temperatura del sustrato, lo que hizo que los recubrimientos depositados sobre sustratos precalentados a 250 °C y con un bajo espesor de la capa fuesen los de mayor resistencia.

ABSTRACT: The effect of preheating temperature of substrates and thickness of coatings on residual stress and the influence of them on the adhesion of Al2O3-40 wt.% TiO2 coatings manufactured by oxy fuel flame spraying process were studied. Previously to spraying process, the substrate were preheating to 150 and 250 °C and then, feedstock powders were sprayed during different times obtaining coatings between 0.05 mm and 0.3 mm in thickness. Residual stresses were measured using the bending method from Modified Stoney and Brenner-Senderoff equations and the adhesion tests were performed by the pull-off test. The results obtained indicate that the residual stress produced in all samples was compressive, and their magnitude increases with the thickness of coating and decreasing the preheating temperature of the substrate, and then, the higher resistance was reached in thin coatings deposited onto substrates preheated at 250 °C.