HVOF and HVAF carbides coatings : comparison on wear performances

This thesis has been performed to study the possible advantages that are may be given to the transportation and to oil and gas by the thermal spray technology. The investigation that was performed was mainly of the advantages that can be given on the coting using HVAF (high velocity air fuel) instead using HVOF (high velocity oxygen fuel). The coatings that have been investigated are the one in CrC-NiCr (chromium carbide in nickel chromium metal matrix) and the one in WC-CoCr (tungsten carbide in cobalt chromium metal matrix). The coating has been characterized as far as of the wear resistance, the tribological property and the residual stresses are concerned. Those parameters have been compared to the hardness, the microstructure and to others features of the coating to get possible correlations. The coatings have been deposited by Flame Spray and have been analysed at Politecnico di Milano, Flame Spray Roncello and at FLAME SPRAY HUNGARY. Some representative samples have been ground to evaluate the effect of grinding process on the coating properties.

Questa tesi è stata eseguita per studiare i possibili vantaggi che possono essere dati al settore dei trasporti o al settore petrolifero dalla tecnologia a Thermal spray. L'indagine che è stata eseguita principalmente per studiare i vantaggi che possono essere dati ai rivestimenti impiegati utilizzando HVAF (combustibile aria ad alta velocità) invece del più comunemente usato HVOF (alta velocità di ossigeno combustibile). I rivestimenti che sono stati indagati sono quelli composti di CrC-NiCr (carburo di cromo nichel matrice di cromo metallico) e quelli in WC-CoCr (carburo di tungsteno in matrice metallica cromo cobalto). Il rivestimento è stato caratterizzato in funzione della resistenza a usura, le proprietà tribologiche e le tensioni residue. Questi parametri sono stati paragonati: alla durezza, la microstruttura e agli altri le caratteristiche del rivestimento per ottenere possibili correlazioni. Il rivestimento è stato depositato presso industria Spray Flame ed è stato quindi analizzato al Politecnico di Milano, Flame Spray Roncello e presso Flame Spray Hungary. Alcuni campioni sono stati rettificati per valutare anche l'effetto di questa lavorazione meccanica sui campioni.