Caracterização do aço inoxidável ASTM A743 CA6NM e do seu revestimento de WC-10Co-4Cr aspergido termicamente por HVOF

Abstract

The high velocity oxygen fuel (HVOF) coating technology, have shown the best results comparing with the related cost and it is able to be spray several coating composition. Due to all these reasons, this is the most used coating process on hydro power plants blades, as it is the case of Santo Antonio project settled in the Madeira river, Rondônia/Brazil. In This research was carried out the martensitic stainless steel characterization ASTM A743 CA6NM, as well as the characterization of the WC-10Co-4Cr coating during the HVOF process. Measurements of roughness, coefficient of friction, hardness, wettability, porosity, coating thickness and microstructure of base metal and coating, by optical microscope, were carried out. These analysis was done on machined stainless steel surface, on blasted surface and on 0,1 and 0,2 mm coating surfaces. The results demonstrate an increase in hardness from 318HV in the stainless steel to 1100HV in the coating. The initial coefficient of friction was 0,2 and raised up to 0,4 after 500 laps on the stainless steel and 0,8 on the coating. The hydrophilic behavior was kept on stainless steel and coating. The coating porosity was below 2% and the Ra roughness around 4,6 Qm

A tecnologia de aplicação de revestimento por aspersão térmica de chama oxicombustível de alta velocidade, mais conhecida pelo seu termo em inglês HVOF (high velocity oxigen fuel), apresenta o melhor custo benefício entre as técnicas de aspersão térmica, além de permitir uma ampla gama de revestimentos possíveis de serem aspergidos. Por essas razões, esse é o processo mais utilizado no recobrimento de pás de turbinas fabricadas para usinas hidrelétricas, como é o caso das do projeto Santo Antônio localizado no Rio Madeira em Rondônia/Brasil. Este trabalho buscou caracterizar o aço inoxidável martensítico ASTM A743 CA6NM, assim como o revestimento de WC-10Co-4Cr durante as etapas do processo de aspersão térmica por HVOF. Foram feitas medidas de rugosidade, coeficiente de atrito, dureza, molhabilidade, porosidade e espessura de camada do revestimento, além da analise da microestrutura do aço inoxidável. Estas caracterizações foram feitas sobre o substrato usinado, jateado e sobre os revestimentos aspergidos, com espessura de 0,1 e 0,2 mm. Os resultados obtidos apresentam alteração significativa de dureza, com o valor médio elevando de 318 HV, no aço inox, para 1100 HV no revestimento. O coeficiente de atrito inicial foi de 0,2, passando para 0,4 em menos de 500 voltas no aço e 0,8 no revestimento. O caráter hidrofílico foi mantido na superfície do aço e no revestimento. O revestimento apresentou porosidade abaixo de 2% e a rugosidade Ra, em torno, de 4,6 Qm