Abstract
The mathematical simulation of the thermal interaction between a 34CrMo4 (UNS-G41350) steel substrate and a coating formed by the droplets of WC-12 % Co powder particles during HVOF spraying is undertaken. Analysis of the heat transfer processes permitted the investigation of the temperature evolution, coating solidification, substrate fusion and solidification, particular features of the thermal interactions between the substrate and the coating as well as between the successive coating layers. The analysis has also permitted to estimate the optimal conditions of the substrate and the coating structure formation. The obtained results were used in subsequent articles to predict the structure parameters, which agree with the experimental data.
Highlights
The mathematical simulation of the thermal interaction between a 34CrMo4 (UNS-G41350) steel substrate and a coating formed by the droplets of WC-12 % Co powder particles during HVOF spraying is undertaken
Los valores de In e /12 definen los gradientes de temperatura integrados medios, que aumentan durante la solidificación en la fase sólida del substrato y en la primera capa de recubrimiento, respectivamente, y son responsables de la formación de tensiones térmicas
Durante el período del enfriamiento de la primera capa y antes del depósito de la segunda capa, la temperatura crece en la interfase substrato-recubrimiento debido a la transferencia de calor desde la primera capa, alcanzando su valor máximo cerca de 1.460 °C relativamente pronto y disminuyendo, posteriormente, como consecuencia de la transferencia de calor hacia todo el volumen del substrato
Summary
La proyección térmica de alta velocidad, HVOF, es una de las más importantes técnicas en el desarrollo de recubrimientos protectores (1 y 2). La simulación matemática del proceso de proyección HVOF ofrece amplias posibilidades de mejorar la citada tecnología, teniendo en cuenta que la medición de los parámetros de interacción térmica es difícil y cara. El objetivo de este artículo es investigar la interacción térmica substrato-recubrimiento mediante un modelo matemático que refleje las principales características del proceso. Juntos con los del modelo para el comportamiento térmico y el movimiento de la partícula, así como los obtenidos para la formación de la porosidad en el recubrimiento (3-7), contribuyen al establecimiento de condiciones óptimas para el proceso de proyección HVOF. (c) Consejo Superior de Investigaciones Científicas Licencia Creative Commons 3.0 España (by-nc) http://revistademetalurgia.revistas.csic.es
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