López Baltazar, Enrique Alejandro; Ruíz Luna, Haideé; Baltazar Hernández, Víctor Hugo; Ruíz Mondragón, José Jorge; Ibarra Medina, Juansethi; Alvarado Orozco, Juan Manuel
Resumen:
En esta investigación, se analizó la evolución microestructural de los depósitos de
polvo WC-10Co-4Cr, mediante el proceso de revestimiento por láser (Laser
Cladding-LC) sobre un sustrato de acero AISI-SAE 1020, se configuró el proceso de
LC a diferentes valores de energía promedio por unidad de área; los revestimientos
se obtuvieron empleando un láser Yb: YAG. Todas las muestras se caracterizaron en
sus secciones transversales a los depósitos.
Los resultados indicaron que de acuerdo con los parámetros seleccionados para
el revestimiento por el proceso de LC; la dilución se encuentra entre 15 y 25% para
la mínima y máxima energía suministrada respectivamente, y con respecto a la
porosidad resultó por debajo de 12%. Según los análisis de la microestructura; se
desarrolla un considerable crecimiento de grano de WC dentro de la sección
central del revestimiento (región interna); además, se observa el desarrollo de
morfología triangular y/o poligonal junto con una clara reducción de la dureza
cuando se emplea una entrada de alta energía. Cabe señalar que, a pesar de los
rápidos ciclos térmicos desarrollados en el proceso de LC con WC-10Co-4Cr; se
presenta el crecimiento del grano el cual se atribuye al mecanismo de
coalescencia debido a la no presencia de interfaces entre partículas al ser
observadas por MEB de WC en partículas más grandes.
Finalmente, la presencia de pequeñas partículas redondeadas o elipsoidales
dentro de la región interna del revestimiento es asociada a partículas no fusionadas
debido a la dispersión no homogénea y la falta de partículas de WC con forma
facetada.
Descripción:
In the present study, the microstructure evolution of WC-10Co-4Cr powder deposited on
AISI-SAE 1020 steel substrate by laser cladding was evaluated, considering the e ect of average
energy per unit area. Single tracks were obtained by employing a Yb: YAG laser system with
selected processing parameters. All samples were sectioned in the transverse direction for further
characterization of the cladding. Results showed that dilution lay within 15% and 25%, whereas
porosity was measured below 12%. According to microstructural analyses, considerable grain
growth is developed within the central area of the cladding (namely, the inner region); additionally,
the development of a triangular and/or polygonal morphology for WC particles along with a clear
reduction in hardness was observed when employing a high average energy. It is worth noting
that, in spite of the rapid thermal cycles developed during laser cladding of WC-10Co-4Cr, grain
growth is attributed to a coalescence mechanism due to complete merging of WC into larger particles.
Finally, the presence of small round or ellipsoidal particles within the inner region of the cladding
suggested that non-merged particles occurred due to both an inhomogeneous dispersion and the lack
of faced-shaped WC particles.
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