Abstract
The influence of thermal spraying procedure (plasma and HVOF) on the microstructure, high temperature oxidation resistance and adherence of NiCrBSiFe coatings has been examined. Two different series of oxidation tests have been carried out, in air (21% oxygen) at 800 and 1,000 oC (1,073 y 1,273 K) and in a simulated gas turbine environment (10% oxygen) representative of a combined-cycle power generation plant, at the same temperatures. Coating microstructure, porosity, oxide content and microhardness are highly dependent on the spraying procedure and coating hardness also significantly decreases after long maintenances at high temperature (1,000 oC). Finally, the oxidation weight gain and the adherence of NiCrBSiFe coatings are also dependent on the morphology of the coating but, nevertheless, the oxidation behaviour of these coatings was very good as protective chromium and silicon oxides were always formed.
Highlights
Microstructure and high temperature ciclyc oxidation in atmospheres with variable oxygen contents of plasma and HVOF NiCrBSiFe sprayed coatings
Two different series of oxidation tests have been carried out, in air (21% oxygen) at 800 and 1,000 oC (1,073 y 1,273 K) and in a simulated gas turbine environment (10% oxygen) representative of a combined-cycle power generation plant, at the same temperatures
Porosity, oxide content and microhardness are highly dependent on the spraying procedure and coating hardness significantly decreases after long maintenances at high temperature (1,000 oC)
Summary
A causa de las severas condiciones de operación de los materiales en una planta energética de potencia clásica, quemando carbón pulverizado o en un ciclo combinado e incluso en los sistemas de escape, asientos y válvulas de los motores alternativos de combustión interna, deben elegirse éstos de forma que garanticen la fiabilidad de los correspondientes procesos. Con el fin de conocer la vida útil de cualquier componente que deba trabajar a alta temperatura en ambientes oxidantes-corrosivos, es preciso determinar, con la mayor precisión, la estabilidad a largo plazo de los materiales utilizados y la cinética de aquellos procesos en situaciones similares a las de su servicio. El uso de recubrimientos protectores y, más concretamente, los procesos de aplicación basados en la proyección térmica son cada día más utilizados industrialmente, aunque el desarrollo de elementos protectores frente a los mecanismos de desgaste imperantes en multitud de instalaciones que trabajan en ambientes muy exigentes mediante el empleo de técnicas de deposición de materiales por proyección térmica, requiere un profundo conocimiento de las características de estos productos y un amplio estudio de su comportamiento cuando son sometidos a condiciones de servicio muy severas [3]. La finalidad del presente trabajo es analizar la influencia que tiene el tipo de proyección térmica empleado sobre la microestructura y propiedades de un recubrimiento tipo NiCrBSiFe y sobre su comportamiento frente a la oxidación cíclica, utilizando para ello las técnicas de proyección por plasma y llama de alta velocidad, HVOF
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