Impacto de la adición de AI2O3 sobre la estabilidad de los regímenes de lubricación de recubrimientos de base níquel depositados por proyección térmica (OF) y refundidos por llama

Abstract

Este trabajo tiene como objeto estudiar la influencia de las adiciones del 10% de Al 2O3 micrométrica en recubrimien- tos de NiCrBSi (10.1% y 15.25% Cr) y NiCrBSi/WC (60/40%, 15.25% Cr) depositados mediante proyección térmica (OF) y refundidos por llama oxiacetilénica, sobre las propiedades mecánicas, comportamiento tribológico y su efecto sobre los regíme- nes de lubricación que conforman la curva de Stribeck utilizando el sistema pin-on-disc. Se ha establecido un modelo matemático del tipo exponencial que define los regímenes de lubricación de la curva de Stribeck debido a su alto ajuste de correlación entre el coeficiente de rozamiento y el parámetro Schipper (Z). Las adiciones de Al 2O3 a los recubrimientos de NiCrBSi presentan mayor estabilidad en la capa de lubricación a elevadas presiones aparentes evitando los contactos entre las asperezas del par rozante mientras que en los recubrimientos de NiCrBSi/WC, 60/40% con un 15.25% Cr y 10% de Al 2O3 mejora su comporta- miento tribológico en todo el rango de presiones y velocidades utilizadas. Esto puede ser por el endurecimiento de la superficie debido a las tensiones locales provocadas por la distribución de las partículas de Al 2O3 sobre la matriz blanda de Ni-Cr y la for- mación de precipitados duros de menor tamaño (carburos y boruros) que favorece el desarrollo de una capa de lubricación capaz de aislar las dos superficies del par rozante.

The aim of this work is to study the influence of 10% micrometric Al2O3 additions in NiCrBSi (10.1% and 15.25% Cr) and NiCrBSi/WC (60/40%, 15.25% Cr) coatings deposited by thermal spraying (OF) followed by oxyacetylene flame remelting, on the mechanical properties, tribological behavior and its effect on the lubrication regimes that form the Stribeck curve using the pin-on-disc system. A mathematical model of the exponential type that defines the lubrication regimes of the Stribeck curve has been established due to its high correlation fit between the friction coefficient and the Schipper parameter (Z). Al2O3 additions to NiCrBSi coatings present higher stability in the lubrication layer at high apparent pressures avoiding contacts between the asperities of the frictional pair while in NiCrBSi/WC, 60/40% coatings with 15.25% Cr and 10% Al2O3 improves their tribological behavior over the whole range of pressures and speeds used. This may be attributed to the surface hardening caused by the local stresses generated by adequate distribution of the particles of alumina particles on the soft Ni-Cr matrix and the formation of smaller hard precipitates (carbides and borides) which favors the development of a lubrication layer capable of isolating the two surfaces of the friction pair.