Caracterización microestructural de recubrimientos NiCoCrAlYTa obtenidos por láser coaxial y por refusión láser sobre AISI 316L

Abstract

[ES] En este estudio se ha evaluado la microestructura de recubrimientos NiCoCrAlYTa depositados mediante la técnica de laser cladding coaxial, y en recubrimientos obtenidos por proyección térmica de alta velocidad (HVOF) y refundidos por láser, ambos sobre láminas de acero inoxidable AISI 316L. Se ha analizado la microestructura, variación de microdureza y composición química, mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido (MEB) y microanálisis por espectroscopía de energía dispersiva (EDS). Los recubrimientos obtenidos no presentan macro defectos importantes y existe una buena unión metalúrgica con el sustrato; no obstante, existe una estructura dendrítica columnar no homogénea que depende del procesado láser. Los análisis evidencian la disolución y mezcla de elementos químicos relevantes con el NiCr que generan una variación gradual entre sustrato y recubrimiento que influye en el endurecimiento observado en la intercara del recubrimiento. Se logra la densificación de los recubrimientos HVOF eliminando la porosidad inicial y mejorando su acabado superficial, diferencias en la disolución de elementos químicos han sido encontradas para las dos técnicas utilizadas, debido al espesor del recubrimiento obtenido y los parámetros láser utilizados.

[EN] In this study the microstructure of NiCoCrAlYTa coatings deposited by coaxial laser cladding technique, and laser remelted coatings obtained previously by high velocity oxy fuel thermal spraying (HVOF), both on sheets of stainless steel AISI 316L, were evaluated. Optical microscopy, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy microanalysis have been used to analyze the chemical composition, microstructure, and microhardness. A coatings without cracks or macro pores and a good metallurgical bond with the substrate through the dilution zone was obtained; yet there is no a homogeneous columnar dendrite structure that depends of laser processing parameters. The analysis evidenced the dilution and mixing of relevant chemical elements such as Fe, Co, Al and Ta with Ni-Cr, generating a gradual variation between substrate and coating which influence the hardening observed at the interface of the coating. The densification is achieved by removing HVOF coating initial porosity and improving the surface finish, differences in the chemicals components dissolution have been found for the two techniques employed, influence by the thickness coating and by the laser parameters.