Estudio de la reactividad a alta temperatura de aleaciones ligeras sobre recubrimientos cerámicos

Autor/a

Ramos Masana, Ana  

Abstract

La interacció entre metalls fosos i les superfícies de materials ceràmics o metàl·lics és protagonista en diversos processos de fabricació, com ara la injecció d'aliatges lleugers, la foneria de ferro o la síntesi de materials compostos metall-ceràmics (MMC, Metall Matrix Composites). Aquesta interacció es tradueix en un fenomen de mullat en major o menor mesura de la superfície, fet que es pot modular mitjançant l'aplicació de tractaments superficials. El procés d'injecció d'aliatges d'alumini és probablement un dels processos amb metalls fosos amb més impacte industrial. En el present treball s'han estudiat experimentalment el procés de mullat per Al9Si3Cu i alumini pur fosos sobre mostres d'acer recobertes utilitzant el mètode de la gota jacent en buit en un equip d'angle de contacte dissenyat i construït expressament per a aquest projecte. D'una banda s'han assajat recobriments de capa prima dipositats per la tècnica MS-PVD (Magnetron Sputtering Physical Vapor Deposition) o HiPIMS-PVD (High Power Impulse Magnetron Sputtering) de TaN, TiB2, TiN, (Ti,Al)N, MoN i DLC (CrN) . D'altra banda, s'han utilitzat recobriments gruixuts dipositats per HVOF (High Velocity Oxyfuel) de Cr3C2-NiCr i WC-CoCr. L'evolució de l'angle i el radi de contacte s'han estudiat mitjançant el registre de seqüències d'imatges i s'han determinat les corbes de mullabilitat mitjançant el posterior tractament i anàlisi d'imatges. El mecanisme de mullat s'ha determinat a partir de les corbes de mullabilitat i de la caracterització metal·logràfica de la superfície i de les seccions transversals que mostren l'evolució de la interfase líquid-sòlid i la formació de compostos intermetàl·lics. Es discuteixen l'efecte de l'aliatge, de la composició i morfologia del recobriment en la mullabilitat de el sistema i es comparen els resultats obtinguts amb la mullabilitat en sistemes no recoberts. Els resultats mostren que els recobriments retarden la reacció entre el substrat metàl·lic i l'alumini fos.

TDX

 

Director/a

Colominas Guardia, Carles 
 

Departament

IQS SE - Enginyeria Química i Ciència de Materials

Data de defensa

2020-02-13