M. Tech. Metallurgical Engineering. / Studies the tribological and electrochemical behaviour of various WC-Co, WC-Co-Cr and CrC-NiCr based thermal sprayed coatings in synthetic mine water environment. The research aims to achieve the following objectives. 1. Characterize commercially available cermet powders used during thermal spray process. 2. Explore and understand the relationship between feedstock powder parameters, the phases and microstructures generated during thermal spray process. Study the interrelationship of feedstock powder chemistry and method of powder synthesis on wear and corrosion behavior of thermally sprayed coatings. Assess the joint actions of wear and corrosion behaviour of the coatings in synthetic mine water environment.

Revestimentos resistentes à elevadas temperaturas, como os revestimentos do tipo barreira térmica (TBC), são compostos por uma camada cerâmica superior (Top Coat) sobre um revestimento de ligação metálico (Bond Coat), e são normalmente aplicados por aspersão térmica para a proteção de componentes de turbinas. Para que o revestimento aplicado a estes componentes seja eficiente, é preciso analisar os fatores influentes sobre o desempenho dos revestimentos, como por exemplo, a temperatura de pré-aquecimento do substrato. O objetivo geral deste trabalho foi estudar a influência da temperatura de pré-aquecimento do substrato sobre a morfologia e comportamento de revestimentos cerâmicos de zircônia estabilizada com ítria (YSZ), submetidos a ciclos térmicos de aquecimento seguido de resfriamento forçado. A aplicação do revestimento cerâmico foi realizada pelo processo de aspersão térmica a plasma ao ar (APS), sobre substrato de uma liga de Ni previamente revestido, por um Bond Coat constituído de uma superliga de níquel aspergida termicamente pelo processo de chama de alta velocidade (HVOF). Analisou-se a influência da temperatura de pré-aquecimento do substrato (Bond Coat) sobre a porosidade, morfologia, microdureza, bem como a aderência e tenacidade à fratura da interface do revestimento Top Coat antes e após os ensaios de ciclos térmicos de oxidação. Observou-se que o aumento da temperatura de pré-aquecimento promoveu uma diminuição da porosidade do revestimento, bem como um aumento da aderência e uma maior microdureza do revestimento. A maior temperatura de pré-aquecimento promoveu também um aumento da tenacidade à fratura na interface metal/cerâmica. Observou-se que a oxidação cíclica promoveu a sinterização do revestimento Top Coat e alterações na microestrutura do revestimento Bond Coat, resultando na diminuição da porosidade e consequente aumento da tenacidade à fratura da interface Top Coat/Bond Coat. Este efeito foi mais pronunciado para as amostras de menor temperatura de pré-aquecimento do substrato. / High temperature resistant coatings, such as thermal barrier coatings (TBC), are composed of a ceramic layer (Top Coat) deposited on a metallic layer Bond Coat, these coatings are normally applied by thermal spray techniques to protect these components. In order to improve the coating properties, it is necessary to analyze the influence of the different processing parameters on the performance of the coatings, for example, the preheating temperature of the substrate. The general objective of this research was to study the influence of preheating temperature of the substrate on the morphology and behavior of ytrria stabilized zirconia (YSZ) ceramic coatings, submitted to thermal cycles. The ceramic coating deposition was carried out by air plasma thermal spraying process (APS) on a Ni substrate.alloy pre-coated with a Bond Coat constituted of a Ni superalloy thermally sprayed by high velocity oxy-fuel process (HVOF). Preheating temperature influence was analyzed on the YSZ porosity, as well as the coating morphology, microhardness, tensile adhesion resistance and interface fracture toughness of the Top Coat, before and after thermal cycling oxidation tests. It was observed that increasing the preheating temperature decreases the YSZ porosity, improving the coating adhesion and microhardness increase. This pre heating temperature increase promoted a greater fracture toughness on the YSZ/Bond Coat interface. The cyclic oxidation reduced the porosity of the Top Coat and promoted some metallurgical changes on the Bond Coat, resulting in the fracture toughness increase in the Top Coat/Bond Coat interface. This effect was more pronounced on samples with minor substrate preheating temperature.

Capes; Fundação Araucária / Mancais de deslizamento são elementos de máquinas que detém considerável importância, pois são empregados em diversos ramos da indústria. Estes componentes operam pela interação entre ligas de metal patente, depositadas na sua superfície interior, com o eixo de rotação. Ligas de metal patente são basicamente ligas a base de estanho, que oferecem vantagens pelo baixo coeficiente de atrito, alta ductilidade e boa tenacidade, que ao longo da operação, absorvem a energia gerada pelo rolamento do eixo, atribuindo ao sistema maior vida útil e confiabilidade. Neste trabalho foram avaliadas as alterações microestruturais e propriedades mecânicas de uma liga de metal patente depositada por diferentes processos de aspersão térmica, em relação aos revestimentos de metal patente depositados por métodos convencionais. O objetivo desta pesquisa foi de avaliar as modificações microestruturais, propriedades mecânicas e tribológicas de revestimentos depositados por diferentes processos de deposição por aspersão térmica. As deposições, por aspersão térmica, foram realizadas por dois processos distintos, sendo estes: arco elétrico, Arc Spray Process – ASP e aspersão a chama, Flame Spray – FS. Analisou-se a influência do processo de deposição sobre a microestrutura, formação de poros, morfologia, microdureza, aderência do revestimento, bem como o comportamento tribológico dos revestimentos. Os processos de aspersão promoveram revestimentos com maior teor de poros, entretanto ainda aceitáveis por norma. Observou-se que os processos de aspersão térmica originaram revestimentos com menor formação de precipitados que os métodos convencionais, todavia com maior formação de precipitados CuSn, em função da temperatura e das taxas de resfriamento alcançadas, o que eleva a tenacidade da liga, sem alterar significativamente sua dureza. O comportamento tribológico dos revestimentos obtidos por aspersão térmica indicaram níveis de desgastes inferiores, porém com maior coeficiente de atrito. Observou-se uma maior estabilidade do coeficiente de atrito e menor dispersão ao longo do ensaio tribológico, o que garante maior estabilidade dinâmica do revestimento frente ao deslizamento. / Sliding bearings are mechanical elements which hold considerably large importance, for their use on many branches of industry. These elements operate via interaction between Babbitt metals, deposited on the inner surface, with the rotating axle. Babbitt metals are basically tin or lead-based alloys, which convey the applicational advantages of low friction coefficient, high ductility, and good toughness, that during the operation, absorb the energy generated by the axle bearing, as well as the shock waves resultant of the system fluctuations, giving the system longer lifespan and reliability. This work will make the characterization of a Babbitt metal alloy deposited by different thermal spray processes, comparing the same alloy deposited by conventional methods, with the goal of evaluating how the resulting microstructure and mechanical properties of the deposition processes will be affected by the different thermal spraying methods. The chemical composition of the coatings and the micro hardness will also be evaluated. Additionally, factors such as adherence and tribological behavior of the coatings will be analyzed. Thus allowing us to compare the microstructures, mechanical and tribological properties with the conventional coatings methods. It was observed that the thermal spray processes resulted in coatings with lower precipitate formation than conventional methods, however with a higher formation of CuSn precipitates, as a function of the temperature and the cooling rates achieved, which increases the bond strength without changing hardness. The tribological behavior of the coatings obtained by thermal spraying showed lower wear level, but the coefficient of friction observed is higher, compared with the Babbit alloy deposited by conventional process. It was observed that coefficient of friction was more stable and less dispersion throughout the tribological test, which greater dynamic stability to the coating for sleeve.

Lactec / O presente trabalho tem por objetivo principal estudar o comportamento à erosão a quente de revestimentos cerâmicos YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) depositados por aspersão térmica a plasma. Os revestimentos YSZ, cuja função é diminuir a transferência de calor em componentes submetidos à elevadas temperaturas, são depositados sobre uma camada de revestimento metálico de NiCrAlY (níquel, cromo, alumínio e ítria), com a função de proteger contra a oxidação. A união destes revestimentos formam o revestimento do tipo TBC (Thermal Barrier Coating), normalmente aplicado para a proteção de componentes de turbinas a gás contra a ação da elevada temperatura e oxidação do ambiente. Além das altas temperaturas esses revestimentos também podem ser submetidos ao impacto de partículas sólidas, oriundas da poeira, que passam pelos filtros, ou dos estágios de compressão ou câmara de combustão, vinda da queima do combustível, ocasionando o desgaste do revestimento. Para entender o fenômeno e suas implicações nos revestimentos YSZ, avaliou-se a resistência destes revestimentos frente ao desgaste erosivo à altas temperaturas, avaliando-se a influência de sua composição química, ângulo de incidência e temperatura. Os ensaios de erosão foram realizados entre 700 e 900ºC, sob diferentes ângulos de incidência entre 30º e 90º. Em todos os testes, a velocidade de impacto, fluxo de partículas e o abrasivo foram mantidos constantes, sendo que o teste teve embasamento na norma ASTM G 76. A superfície desgastada dos revestimentos foram avaliadas por meio de perfilometria ótica e microscopia eletrônica de varredura. Com as diferentes ligas comerciais, constatou-se que o revestimento YSZ 7Y 1,7Hf, menos poroso e mais aderente obteve uma maior resistência ao desgaste. O mecanismo de desgaste observado foi a partir da quebra e destacamento individual das lamelas do revestimento devido a intersecção de trincas. De forma geral, observou-se uma redução da perda de massa dos revestimentos com o aumento da temperatura, dentro das temperaturas utilizadas no trabalho. A taxa de erosão demonstrou ser diretamente proporcional aos perfis de rugosidade, dessa maneira uma diminuição da taxa de erosão acarreta uma diminuição da rugosidade do revestimento. Quanto ao efeito do ângulo de impacto, observou-se que o aumento do ângulo de incidência das partículas propiciou uma maior taxa de erosão. / The present work has the main objective to study the behavior of YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) deposited by thermal spraying exposed to solid particle hot erosion. The YSZ coatings, whose function is to decrease the heat transfer, are deposited over a metal coating layer of NiCrAlY (nickel, chromium, aluminum and yttrium), which has the function to protect against oxidation. The union of these layers form the coating of the type TBC (Thermal Barrier Coating), generally used for protection of gas turbine components against the action of elevated temperature and oxidizing environment. In addition to the high temperatures, these coatings can also be subjected to the impact of solid particles, that comes with the dust that pass through the filters, or that comes from the compression stages or combustion chamber and that comes from the fuel burns, leading to the wear of the coating. In order to understand the phenomenon and the implications of this for the application of coatings, it was evaluated the resistance of these coatings facing the erosive wear at high temperatures, evaluating the influence of the chemical composition, impingement angles and the temperature used. The tests were performed from 700 to 900 ºC, under different impingement angles of 30 º and 90 º. In all tests, the impact velocity, the flow and the abrasive particles were maintained constant, and the test was based in the ASTM G 76. The worn surfaces of the coatings were studied by optical profilometry and scanning electron microscopy. With the different commercial alloys, it was found that the YSZ 7Y 1,7Hf coating with lower porosity and more adherent coating obtained a higher wear resistance. The mechanism of mass loss observed was by individual rupture and detachment of the lamellae from the coating by the intersection of cracks. A reduction in the mass loss of the coatings was observed with the increasing of the temperature, within the temperatures used in the work. For the roughness of the coatings, the erosion rate was shown to be directly proportional, wherein with the decrease in erosion rate there was a reduction in the roughness of the coatings. As for the effect of the angle of impingement, it was observed that with the increase of the angle of impingement higher was the erosion rate.

Capes; Fundação Araucária / Mancais de deslizamento são elementos de máquinas que detém considerável importância, pois são empregados em diversos ramos da indústria. Estes componentes operam pela interação entre ligas de metal patente, depositadas na sua superfície interior, com o eixo de rotação. Ligas de metal patente são basicamente ligas a base de estanho, que oferecem vantagens pelo baixo coeficiente de atrito, alta ductilidade e boa tenacidade, que ao longo da operação, absorvem a energia gerada pelo rolamento do eixo, atribuindo ao sistema maior vida útil e confiabilidade. Neste trabalho foram avaliadas as alterações microestruturais e propriedades mecânicas de uma liga de metal patente depositada por diferentes processos de aspersão térmica, em relação aos revestimentos de metal patente depositados por métodos convencionais. O objetivo desta pesquisa foi de avaliar as modificações microestruturais, propriedades mecânicas e tribológicas de revestimentos depositados por diferentes processos de deposição por aspersão térmica. As deposições, por aspersão térmica, foram realizadas por dois processos distintos, sendo estes: arco elétrico, Arc Spray Process – ASP e aspersão a chama, Flame Spray – FS. Analisou-se a influência do processo de deposição sobre a microestrutura, formação de poros, morfologia, microdureza, aderência do revestimento, bem como o comportamento tribológico dos revestimentos. Os processos de aspersão promoveram revestimentos com maior teor de poros, entretanto ainda aceitáveis por norma. Observou-se que os processos de aspersão térmica originaram revestimentos com menor formação de precipitados que os métodos convencionais, todavia com maior formação de precipitados CuSn, em função da temperatura e das taxas de resfriamento alcançadas, o que eleva a tenacidade da liga, sem alterar significativamente sua dureza. O comportamento tribológico dos revestimentos obtidos por aspersão térmica indicaram níveis de desgastes inferiores, porém com maior coeficiente de atrito. Observou-se uma maior estabilidade do coeficiente de atrito e menor dispersão ao longo do ensaio tribológico, o que garante maior estabilidade dinâmica do revestimento frente ao deslizamento. / Sliding bearings are mechanical elements which hold considerably large importance, for their use on many branches of industry. These elements operate via interaction between Babbitt metals, deposited on the inner surface, with the rotating axle. Babbitt metals are basically tin or lead-based alloys, which convey the applicational advantages of low friction coefficient, high ductility, and good toughness, that during the operation, absorb the energy generated by the axle bearing, as well as the shock waves resultant of the system fluctuations, giving the system longer lifespan and reliability. This work will make the characterization of a Babbitt metal alloy deposited by different thermal spray processes, comparing the same alloy deposited by conventional methods, with the goal of evaluating how the resulting microstructure and mechanical properties of the deposition processes will be affected by the different thermal spraying methods. The chemical composition of the coatings and the micro hardness will also be evaluated. Additionally, factors such as adherence and tribological behavior of the coatings will be analyzed. Thus allowing us to compare the microstructures, mechanical and tribological properties with the conventional coatings methods. It was observed that the thermal spray processes resulted in coatings with lower precipitate formation than conventional methods, however with a higher formation of CuSn precipitates, as a function of the temperature and the cooling rates achieved, which increases the bond strength without changing hardness. The tribological behavior of the coatings obtained by thermal spraying showed lower wear level, but the coefficient of friction observed is higher, compared with the Babbit alloy deposited by conventional process. It was observed that coefficient of friction was more stable and less dispersion throughout the tribological test, which greater dynamic stability to the coating for sleeve.

Lactec / O presente trabalho tem por objetivo principal estudar o comportamento à erosão a quente de revestimentos cerâmicos YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) depositados por aspersão térmica a plasma. Os revestimentos YSZ, cuja função é diminuir a transferência de calor em componentes submetidos à elevadas temperaturas, são depositados sobre uma camada de revestimento metálico de NiCrAlY (níquel, cromo, alumínio e ítria), com a função de proteger contra a oxidação. A união destes revestimentos formam o revestimento do tipo TBC (Thermal Barrier Coating), normalmente aplicado para a proteção de componentes de turbinas a gás contra a ação da elevada temperatura e oxidação do ambiente. Além das altas temperaturas esses revestimentos também podem ser submetidos ao impacto de partículas sólidas, oriundas da poeira, que passam pelos filtros, ou dos estágios de compressão ou câmara de combustão, vinda da queima do combustível, ocasionando o desgaste do revestimento. Para entender o fenômeno e suas implicações nos revestimentos YSZ, avaliou-se a resistência destes revestimentos frente ao desgaste erosivo à altas temperaturas, avaliando-se a influência de sua composição química, ângulo de incidência e temperatura. Os ensaios de erosão foram realizados entre 700 e 900ºC, sob diferentes ângulos de incidência entre 30º e 90º. Em todos os testes, a velocidade de impacto, fluxo de partículas e o abrasivo foram mantidos constantes, sendo que o teste teve embasamento na norma ASTM G 76. A superfície desgastada dos revestimentos foram avaliadas por meio de perfilometria ótica e microscopia eletrônica de varredura. Com as diferentes ligas comerciais, constatou-se que o revestimento YSZ 7Y 1,7Hf, menos poroso e mais aderente obteve uma maior resistência ao desgaste. O mecanismo de desgaste observado foi a partir da quebra e destacamento individual das lamelas do revestimento devido a intersecção de trincas. De forma geral, observou-se uma redução da perda de massa dos revestimentos com o aumento da temperatura, dentro das temperaturas utilizadas no trabalho. A taxa de erosão demonstrou ser diretamente proporcional aos perfis de rugosidade, dessa maneira uma diminuição da taxa de erosão acarreta uma diminuição da rugosidade do revestimento. Quanto ao efeito do ângulo de impacto, observou-se que o aumento do ângulo de incidência das partículas propiciou uma maior taxa de erosão. / The present work has the main objective to study the behavior of YSZ (Yttria Stabilized Zirconia) deposited by thermal spraying exposed to solid particle hot erosion. The YSZ coatings, whose function is to decrease the heat transfer, are deposited over a metal coating layer of NiCrAlY (nickel, chromium, aluminum and yttrium), which has the function to protect against oxidation. The union of these layers form the coating of the type TBC (Thermal Barrier Coating), generally used for protection of gas turbine components against the action of elevated temperature and oxidizing environment. In addition to the high temperatures, these coatings can also be subjected to the impact of solid particles, that comes with the dust that pass through the filters, or that comes from the compression stages or combustion chamber and that comes from the fuel burns, leading to the wear of the coating. In order to understand the phenomenon and the implications of this for the application of coatings, it was evaluated the resistance of these coatings facing the erosive wear at high temperatures, evaluating the influence of the chemical composition, impingement angles and the temperature used. The tests were performed from 700 to 900 ºC, under different impingement angles of 30 º and 90 º. In all tests, the impact velocity, the flow and the abrasive particles were maintained constant, and the test was based in the ASTM G 76. The worn surfaces of the coatings were studied by optical profilometry and scanning electron microscopy. With the different commercial alloys, it was found that the YSZ 7Y 1,7Hf coating with lower porosity and more adherent coating obtained a higher wear resistance. The mechanism of mass loss observed was by individual rupture and detachment of the lamellae from the coating by the intersection of cracks. A reduction in the mass loss of the coatings was observed with the increasing of the temperature, within the temperatures used in the work. For the roughness of the coatings, the erosion rate was shown to be directly proportional, wherein with the decrease in erosion rate there was a reduction in the roughness of the coatings. As for the effect of the angle of impingement, it was observed that with the increase of the angle of impingement higher was the erosion rate.

D. Tech. Chemical, Metallurgical and Materials Engineering / Discusses the objective of this present study is to manufacture particulate-strengthening Zn-Al-SnO2-TiO2 composite alloy on mild steel from chloride and sulphate baths with the target of improving mechanical and anti-corrosion, wear properties for automotive and decorative applications. Sub-Objectives:To study the effect of Zn-Al-SnO2-TiO2 composite properties on mild steel substrate To investigate the novel multifunctional thin films evolution formed on mild steel and their tribological properties. To investigate thermo-mechanical recrystallization behaviour and its thermal instability.To study the anti-corrosion resistance performance of the electrofabricated quaternary Zn-Al-SnO2-TiO2 coatings.To draw attention to the functional processing parameters of Zn-Al-SnO2-TiO2 produced coatings for high durability.

D. Tech. Chemical, Metallurgical and Materials Engineering. / Aims to produce and improve the tribocorrosion property of Ti6Al4V by means of laser surface cladding with Ni and ZrO2. The results of this study would be useful for the design of high performance components for chemical and oil industry and potential applications in other engineering fields. The aim would be achieved through the following objectives: 1. Synthesize and characterise Ti, Ti-Ni and Ti-Ni-ZrO2 admixed powders. 2. Explore the feasibility of laser surface treatment of Ti6Al4V with Ti, Ti-Ni and Ti-Ni-ZrO2. 3. Investigate possible metallurgical interactions and phenomenon during and after laser surface cladding of the composite. 4. Evaluate the microstructural and mechanical properties of Ti based composites in terms of hardness. 5. Analyze the interaction between wear and corrosion wear as well as tribocorrosion resistance of the alloys and composites after laser surface cladding in 3.5 % NaCl and 1M H2SO4 environments.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O processo de desgaste por cavitação e corrosão em componentes e sistemas hidrodinâmicos reduz drasticamente a eficiência operacional, levando a grandes perdas econômicas. O uso de revestimentos de alta resistência ao desgaste tem sido estudado como solução para o problema de corrosão e cavitação no ambiente industrial. Os processos de aspersão térmica são reconhecidos como uma excelente abordagem para aplicação de revestimentos de alta resistência, pois permitem depositar revestimentos com menor alteração do substrato. O processo oxi-combustível de alta velocidade (HVOF) produz revestimentos de altas densidade e coesão. O processo ar-combustível de alta velocidade (HVAF) é atualmente um processo alternativo ao HVOF, apresentando propriedades equivalentes e muitas vezes superiores às deste processo e com menor custo operacional. Esta pesquisa apresenta o uso dos processos HVOF e HVAF para deposição de revestimentos FeMnCrSi, com o objetivo de estudar os efeitos do processo de aspersão térmica e da composição química na morfologia, microestrutura e resistência à cavitação e corrosão dos revestimentos. Para isso, dividiu-se o trabalho duas partes, a primeira estudou revestimentos de mesma composição depositados por HVAF e HVOF quanto à sua morfologia e resistência à cavitação e corrosão. A segunda parte estudou a influência da composição química de quatro ligas experimentais na morfologia e resistência à cavitação e corrosão dos revestimentos. Foram realizadas a preparação metalográfica dos revestimentos, análise da morfologia e defeitos em microscópio ótico e microscópio eletrônico de varredura, ensaio de microdureza Vickers, ensaio de cavitação acelerada e de corrosão eletroquímica. Os revestimentos depositados pelo processo HVOF apresentaram maior quantidade de oxidação, relacionado ao uso de oxigênio como comburente neste processo. O processo HVAF apresentou menor oxidação de seus revestimentos, pelo uso de ar-comprimido como comburente ao invés de oxigênio, além de maiores valores de tenacidade à fratura, devido às maiores velocidades de partícula. Isto providenciou maior resistência à cavitação dos revestimentos HVAF. A resistência à corrosão dos revestimentos HVAF também foi superior à dos HVOF, devido a uma menor presença de óxidos nos revestimentos, por estes facilitarem a penetração de íons no revestimento, levando à corrosão interna. A composição química dos revestimentos depositados por HVAF teve menor influência na oxidação dos mesmos, assim como na tenacidade à fratura destes. A adição de Boro não foi benéfica para a resistência à cavitação. A resistência à corrosão dos revestimentos foi positivamente influenciada pela presença de Níquel. Já para a corrosão localizada, um maior teor de Cromo foi determinante na maior resistência dos revestimentos. / The cavitation and corrosion wear process on hydrodynamic components and systems dramatically reduces operational efficiency, leading to great economic losses. The use of wear resistant coatings has been studied as a solution to the problem of corrosion and cavitation in the industrial environment. The thermal spray processes are recognized as excellent approach to implementing high strength coatings as they allow the deposition of coatings with lower substrate change. The high velocity oxy-fuel (HVOF) process produces coatings with high density and cohesion. The high velocity air-fuel process (HVAF) is currently an alternative process to the HVOF, presenting equivalent and often superior properties to this process and at a lower operational cost. This research presents the use of HVOF and HVAF processes for the deposition of FeMnCrSi coatings, with the intent of studying the effects of the thermal spraying process and the chemical composition on the morphology, microstructure and resistance to cavitation and corrosion of the coatings. The work was divided in two parts, the first studied coatings of the same composition deposited by HVAF and HVOF as its morphology and resistance to cavitation and corrosion. The second part studied the influence of the chemical composition of four experimental alloys on the morphology and resistance to cavitation and corrosion of the coatings. The metallographic preparation of the coatings, analysis of morphology and defects in optical microscope and scanning electron microscope, Vickers microhardness test, accelerated cavitation and electrochemical corrosion tests were performed. The coatings deposited by the HVOF process presented higher amount of oxidation, related to the use of oxygen as oxidizer in this process. The HVAF process presented less oxidation of its coatings, by the use of compressed air as oxidizer instead of oxygen, besides higher values of fracture toughness, due to the higher particle velocities. This provided greater resistance to cavitation of the HVAF coatings. The corrosion resistance of HVAF coatings was also higher than HVOF coatings, due to a lower presence of oxides in the coatings, as they facilitate the penetration of ions into the coating, leading to internal corrosion. The chemical composition of the coatings deposited by HVAF had less influence on their oxidation and fracture toughness. The addition of boron was not beneficial to cavitation resistance. The corrosion resistance of coatings was positively influenced by the presence of Nickel. As for localized corrosion, a higher Chromium content was determinant in the higher resistance of the coatings.

Capes; CNPq / Este trabalho tem como objetivo principal o estudo da resistência ao desgaste de dois diferentes revestimentos de carboneto de tungstênio com matriz de cobalto (WC-Co), depositados por diferentes processos de deposição HVOF. O desgaste está presente em diversas aplicações industriais, sendo que este pode acontecer de diversas maneiras e em diversos ambientes, como a abrasão (contato de partículas), erosão (impacto de partículas) e cavitação (implosão de bolhas). Um dos métodos mais utilizados no reparo é a aspersão térmica, com a deposição de revestimentos que promovem melhorias nas propriedades superficiais de equipamentos. Dentre estes processos, a deposição HVOF (high velocity oxy-fuel) é muito utilizada pela praticidade e qualidade dos resultados, com uma boa adesão entre as lamelas, resultando em revestimentos resistentes ao desgaste. Este processo é muito utilizado para a deposição de revestimentos de WC-Co pois estes apresentam um comportamento interessante quando se trata de desgaste, por combinarem propriedades como elevada dureza e alta tenacidade à fratura. Para avaliar o comportamento destes revestimentos em diferentes situações de desgaste, foram realizados ensaios de cavitação, abrasão e erosão, segundo a norma ASTM, em revestimentos de WC-12Co e WC-17Co, a fim de verificar a influência do teor do cobalto nas características microestruturais, propriedades mecânicas e resistência ao desgaste. Estes revestimentos foram depositados por dois processos de deposição HVOF diferentes; variando o combustível utilizado entre líquido e gasoso. O monitoramento in situ das tensões presentes na amostra foi utilizado durante a deposição, para estudo de sua influência nas propriedades mecânicas e consequente resistência ao desgaste. As superfícies desgastadas foram analisadas por meio de perfilometria ótica e microscopia eletrônica de varredura, para constatação do desgaste presente em cada situação. Constatou-se que, de maneira geral, que o processo de deposição influenciou a formação das tensões residuais presentes nas amostras e as suas características microestruturais, com maiores velocidades para combustível líquido, e maiores temperaturas para o combustível gasoso. Os maiores valores de dureza e tenacidade à fratura foram observados para a deposição com combustível líquido. Estes diferentes aspectos afetaram diretamente a resistência nos diferentes tipos de desgaste, sendo que o revestimento de WC-17Co depositado com combustível líquido foi o mais resistente ao desgaste abrasivo e por cavitação, devido a presença de tensões residuais mais compressivas. Já para o desgaste erosivo, o revestimento de WC-12Co depositado por combustível líquido apresentou maior resistência, devido a maior quantidade de carbonetos e menor teor de cobalto. / This work has as main objective the study of the wear resistance of two different tungsten carbide coatings with cobalt matrix (WC-Co) deposited by different HVOF deposition processes. Wear is present in several industrial applications, occurring in many ways and in a variety of environments, such as abrasion (particle contact), erosion (particle impact) and cavitation (bubble implosion). One of the most used methods in the repair is thermal spraying, with the deposition of coatings that promote improvements in the superficial properties of equipments. Among these processes, HVOF (high velocity oxy-fuel) deposition is widely used because its practicality and quality of the results, with a good adhesion between the lamellae, resulting in wear resistant coatings. This process is widely used for the deposition of WC-Co coatings since these have an interesting behavior when it comes to wear, combining properties such as high hardness and high fracture toughness. To evaluate the behavior of these coatings in different wear situations, cavitation, abrasion and erosion tests were performed according to ASTM standard on WC-12Co and WC-17Co coatings, in order to verify the influence of the binder content on the microstructural characteristics, mechanical properties and wear resistance. These coatings were deposited by two different HVOF deposition processes; varying the fuel used between liquid and gaseous. The in situ monitoring of the tensions present in the sample was used during the deposition, to study its influence on the mechanical properties and consequent resistance to wear. The worn surfaces were analyzed by optical profilometry and scanning electron microscopy, to verify the wear present in each situation. It was found that, in general, the deposition process influenced the formation of the residual stresses present in the samples and their microstructural characteristics, with higher velocities for liquid fuel, and higher temperatures for the gaseous fuel. The highest values of hardness and fracture toughness were observed for liquid fuel deposition. These different aspects affected directly the resistance to different types of wear, and the WC-17Co coating deposited with liquid fuel was the most resistant to abrasive and cavitation wear due to the presence of more compressive residual stresses. For erosive wear, the WC-12Co coating deposited by liquid fuel presented higher resistance, due to the higher amount of carbides and lower binder content.