Abstract
In this paper, composite coatings composed by an aluminum bronze metal matrix and a hard ceramic alumina phase obtained by cold spray technique were obtained in order to increase the tribological properties of the pure bronze coatings. The different processes that occur during the coating formation (hardening of the metal particles, fragmentation of the ceramic particles, shot peening on the metal substrate, etc) are described and their effects on the coating properties are studied. Wear tests consisting on Ball-on-Disk tests, abrasion Rubber Wheel tests and erosion tests as well as microhardness and adhesion tests are carried out and the results are correlated with the ceramic phase content of the coatings. It can be concluded that the hard ceramic phase increases the tribological properties with relation of the initial bronze coating. Finally, main wear mechanisms during the tribological tests are described. Keywords
Highlights
En este artículo se utiliza la técnica de proyección fría (Cold Gas Spray -CGS-) para la obtención y caracterización de materiales compuestos constituidos por una matriz metálica de bronce de aluminio y una fase cerámica de alúmina con la intención de mejorar la resistencia al desgaste de los recubrimientos de bronce metálico puros
Metal-ceramic composite coatings obtained by new thermal spray technologies: Cold Gas Spray (CGS) and its wear resistance
Composite coatings composed by an aluminum bronze metal matrix and a hard ceramic alumina phase obtained by cold spray technique were obtained in order to increase the tribological properties of the pure bronze coatings
Summary
Las tecnologías de proyección térmica han evolucionado generando nuevos procedimientos y materiales que permiten realizar recubrimientos a medida para diferentes aplicaciones. En la proyección fría las partículas se aceleran mediante un flujo de gas precalentado a alta presión que pasa a través de una boquilla tipo DeLaval y finalmente impactan con el substrato. Por debajo de esta velocidad crítica, las partículas que impactan generan solamente una erosión del substrato[5 y 6]. La posible utilización de nuevos recubrimientos hasta ahora no proyectables han abierto las puertas a aplicaciones, como sería la deposición de capas de titanio biocompatible o aluminio 6061 con alta resistencia máxima para reparación de plataformas de vehículos. La proyección fría es hoy una herramienta para la utilización industrial, aunque los límites de esta técnica están aún por descubrir
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