Browsing by Author "Reyes Kreul, Francisca Paola"
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Thesis Validación del ensayo de identación como técnica para determinar la adhesión de recubrimientos WCCo- Cr fabricados por HVOF(Universidad Técnica Federico Santa María, 2024) Reyes Kreul, Francisca Paola; Departamento de Ingeniería Metalúrgica y de Materiales; Tello Araya, Karem EvaLa energía hidroeléctrica es la fuente de energía renovable, que más electricidad genera a nivel global. Aportando en Chile cerca de un 23% de la potencia instalada. Lamentablemente producto de los deshielos y las altas precipitaciones que afectan a sectores de alta montaña es generado un mayor arrastre de sólidos, el cual provoca un desgaste abrasivo en las turbinas hidráulicas. Para mejorar las propiedades de estas piezas, se utilizan recubrimientos del tipo cermets WC-Co-Cr por rociado térmico (HVOF), los cuales, al momento de analizar sus propiedades, se tiene que “la adhesión” es la propiedad principal, ya que de esta depende la duración del recubrimiento sobre la pieza. Se determina que, el mecanismo de adhesión, en este tipo de recubrimientos, es el mecánico, producto de los esfuerzos residuales de contracción que se generan en este proceso. Esto por la alta energía de impacto y deformación que generan las partículas en el sustrato combinado con la contracción térmica de las partículas al enfriarse. El objetivo de este trabajo fue validar el ensayo de indentación interfacial, como técnica para determinar la adhesión de recubrimientos WC-Co-Cr fabricados por HVOF. Para esto, se analizó el efecto de las variables operacionales en la adhesión, medida con el ensayo de adherencia a la tracción (TAT), bajo la norma ASTM C633, el cual, actualmente es el más utilizado debido a su simplicidad. Se demostró que no se puede obtener información de este tipo de recubrimientos, ya que la resistencia del adhesivo, recomendado para estos ensayos, es mucho menor a la adhesión del recubrimiento. Por su parte, el ensayo de indentación, demostró ser un ensayo más sencillo, en términos de preparación de muestras y ejecución. Se pudo indicar, también, en base a los resultados de dureza en las muestras, que el flujo de combustible es la variable operacional con mayor influencia en la dureza del recubrimiento, pero que, en conjunto con el flujo de oxígeno, se aumenta en mayor medida la dureza, alcanzando un 85% de diferencia entre la muestra con menor dureza, fabricada con menores flujos y la de mayor dureza, fabricada con flujos mayores. Sin embargo, con las cargas disponibles en el equipo de indentación, no se logró generar grieta en la interfaz recubrimiento/sustrato. Finalmente, se determina que, a pesar de que ambos ensayos se pueden realizar en laboratorio, el ensayo TAT no se sugiere como un ensayo válido para determinar adhesión en este tipo de recubrimientos. Mientras que el ensayo de indentación interfacial, a pesar de no entregar resultados concluyentes por falta de capacidad en el equipo, nos pudo entregar un rango de tenacidad en el cual se puede clasificar estos recubrimientos, 11 MPa·m1/2, y que para obtener la tenacidad interfacial relacionada con la adhesión de este par recubrimiento/sustrato, se necesitan aplicar mayores cargas de indentación.
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