Title

MODIFICATION OF NiAl INTERMETALLIC COATINGS PROCESSED BY PTA WITH CHROMIUM CARBIDES

MODIFICAÇÃO DE REVESTIMENTOS INTERMETÁLICOS NiAl PROCESSADOS POR PTA COM CARBETO DE CROMO

Authorship

Yano, Diogo Henrique Sepel; Brunetti, Cristiano; Pintaúde, Giuseppe; d’Oliveira, Ana Sofia Clímaco Monteiro

Yano, Diogo Henrique Sepel

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Brunetti, Cristiano

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Pintaúde, Giuseppe

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d’Oliveira, Ana Sofia Clímaco Monteiro

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DOI

10.5151/2594-5327-16998

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Abstract

Equipments that operate under high-temperatures can be protected with NiAl intermetallic coatings mainly because of their metallurgical stability. This study as it evaluates the effect of chromium carbide added to Ni-Al intermetallic coatings processed by PTA. Three Ni-Al-Cr23C6 powder mixtures with different carbide fractions (15, 30 and 45 wt%) and another without carbides were deposited by PTA on an AISI 304 stainless steel plate, using two different current intensities (100 and 150A). Coatings were evaluated regarding the presence of welding defects, and resultant microstructures were characterized by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Vickers microhardness and EDS chemical composition were also determined. NiAl and Cr7C3 development was confirmed by X-ray diffraction analysis. A combination of NiAl/Cr-Fe-Ni phases was identified. The hardness was strongly related to the formed phases and their amounts. Besides presenting advances toward the development of coatings which can withstand severe operation conditions, the present study shows that PTA hardfacing is able to produce reinforced intermetallic coatings for high-temperature applications.

Equipamentos que operam sob altas temperaturas podem ser protegidos por revestimentos intermetálicos de NiAl, principalmente por sua estabilidade metalúrgica. Este estudo avalia o efeito de carbeto de cromo adicionado em revestimentos intermetálicos NiAl processados por PTA. Três misturas de pó de Ni-Al-Cr23C6 com diferentes frações de carbeto (15, 30 e 45%) e outra sem carbetos foram depositadas por PTA em uma placa de aço inoxidável AISI 304, utilizando-se duas intensidades de corrente (100 e 150A). Revestimentos foram avaliados em relação a presença de defeitos de soldagem e as microestruturas resultantes foram caracterizadas por difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Perfis de microdureza Vickers e composição química (EDS) também foram determinados. O desenvolvimento de NiAl e Cr7C3 foi confirmado pela difração de raios-X. Um comportamento binário NiAl/Cr-Fe-Ni foi identificado e a dureza foi fortemente dependente da quantidade das fases formadas. Além de apresentar avanços para o desenvolvimento de revestimentos que podem suportar condições severas de operação, o presente estudo mostrou que a aplicação de revestimentos por PTA é capaz de produzir revestimentos intermetálicos reforçados para aplicações em altas temperaturas.

Keywords

NiAl coating; Chromium carbide; Plasma transferred arc.

Revestimentos NiAl; Carbeto de cromo; Plasma arco transferido.