Deposição por laser cladding de revestimentos de inconel 625 reforçados com TiN – aspectos operacionais e metalúrgicos

Abstract

O processo de deposição de revestimentos por Laser Cladding é uma alternativa interessante para o reparo de equipamentos sujeitos a ambientes com condições extremas de operação, assim como para melhorar as propriedades superficiais de um substrato visando aumentar sua vida útil. O presente estudo teve objetivo de avaliar os aspectos operacionais e metalúrgicos de revestimentos de Inconel 625 reforçados com TiN depositados por laser cladding. Inicialmente, foi realizada a otimização dos principais parâmetros do processo (potência do laser, velocidade de deposição e taxa de deposição) e avaliada sua influência nas características geométricas e na diluição de cordões isolados através de um planejamento experimental pelo método Box Behnken. Pós compósitos de Inconel 625 reforçados com 5% e 10% de TiN foram preparados por moagem de alta energia e feita sua caracterização. Os pós compósitos foram utilizados como metal de adição na deposição das camadas de revestimento por laser cladding. As camadas foram avaliadas nos seguintes aspectos: diluição, análise macro e microestrutural, microdureza Vickers e ensaio tribológico. Os resultados indicaram que os parâmetros do processo têm grande influência nas características geométricas dos depósitos e no grau de diluição, sendo a potência do laser o parâmetro de maior relevância na profundidade fundida do substrato, largura do cordão e, especialmente, no grau de diluição. Já a velocidade de deposição contribui significativamente para a largura e altura dos cordões, enquanto a taxa de deposição tem maior relevância apenas na sua altura. Os revestimentos reforçados apresentaram mudanças significativas nas propriedades de dureza e resistência ao desgaste em relação ao Inconel 625. Apesar de, no geral, a adição do TiN não ter elevado a dureza dos revestimentos, a adição do reforço provocou resistência ao desgaste superior em termos de perda de massa e coeficiente de atrito. A diluição excessiva do Fe nos revestimentos teve contribuição relevante para essas propriedades, de forma que apenas o revestimento com adição de 10 % de TiN e com potência do laser de 1000 W apresentou propriedades de dureza e resistência ao desgaste aprimoradas.