Comportamiento al choque térmico de recubrimientos de Al2O3 -45% TiO2 elaborados por proyección térmica por llama

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se evalúo el comportamiento al choque térmico de los recubrimientos de Al2O3–45% en peso de TiO2 elaborados mediante proyección térmica por llama sobre sustratos de acero al carbono AISI 1020. Para tal efecto fueron controlados los principales parámetros de la técnica de proyección térmica, tomando como variables la distancia de proyección y el uso de polvos de igual composición química pero diferente referencia comercial. Adicionalmente, se realizó un control sobre los espesores para determinar su efecto bajo carga térmica. El análisis por Difracción de Rayos X y la cuantificación de fases por el método de Rietveld permitió determinar las fases y su porcentaje en cada tipo de recubrimiento. Éstos fueron sometidos a ciclos repetitivos de enfriamiento-calentamiento entre 650 °C y temperatura ambiente con enfriamiento en agua. Se determinó que el espesor así como los defectos estructurales producidos durante la elaboración de los recubrimientos son características ligadas directamente con la resistencia al choque térmico. Así mismo, se determinó que las fases compuestas principalmente por titanatos de aluminio juegan un rol importante sobre el comportamiento al choque térmico.

ABSTRACT: The purpose in this work was to evaluate the thermal shock behavior on coatings of Al2O3–45% wt.TiO2 deposited by flame thermal spray on carbon-steel substrates AISI 1020. For this, the main parameters of the flame spray process were controlled. The thermal spray distance andpowders with identical chemical composition and different commercial reference were taken as the only variables. Thickness of the coatings was controlled to determine the effect of the thermal load. The results of X-Ray diffraction and quantitative analysis by the Rietveld Method allowed to identify the phases and the percentages of each one. The coatings were subjected to thermal cycles between 650°C and room temperature with cooling in water. The thickness and structural defects (derived from the manufacturing) were properties related directly with the thermal shock resistance in this work. In addition, it was found that the phases composed by aluminium titanate have an important role in the thermal shock behavior.