Comportamiento de erosión por cavitación ultrasónica de recubrimientos de aleación de alta entropía CoCrxFeMnNi preparados por cladding por plasma
Autores: Zhang, Kaige; Yin, Danqing; Wang, Bin; Li, Maochang; Xiao, Xiao; Ma, Ning; Zhang, Keke
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Arco de plasma
Erosión por cavitación
Microdureza
Microestructura
Aleación de alta entropía
Contenido de Cr
Licencia
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Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Los recubrimientos de aleación de alta entropía (HEA) CoCrxFeMnNi (x representa el porcentaje atómico del elemento Cr, x = 20, 25, 30 y 35, denotados como aleaciones Cr20, Cr25, Cr30 y Cr35) fueron aplicados por arco de plasma en la superficie del acero 0Cr13Ni5Mo. Se estudiaron los efectos de los elementos Cr en los mecanismos de erosión por cavitación comparando las diferencias de microestructura, microdureza, pérdida de volumen por erosión por cavitación (CVL), tasa de pérdida de volumen por erosión por cavitación (CER) y morfologías de superficie erosionada entre los recubrimientos. A medida que aumentaba el contenido de Cr, la microdureza de los recubrimientos aumentaba continuamente y la microestructura se transformaba en finos dendritas. Las microdurezas de Cr20, Cr25, Cr30 y Cr35 fueron 223.9 HV, 250.5 HV, 265.2 HV y 333.7 HV, respectivamente. Con el cambio estructural, el patrón de deslizamiento pasó de una distribución uniforme a una distribución a lo largo del límite de grano, aumentando la resistencia al deslizamiento. Además, la capacidad de endurecimiento por deformación aumentó con la reducción de la energía de apilamiento de fallos (SFE). La resistencia a la erosión por cavitación (CR) de la HEA aumentó con el incremento del contenido de Cr. La CVL de 20 h de erosión por cavitación del recubrimiento Cr35 fue solo el 26.84% de la del acero 0Cr13Ni5Mo, y el CER máximo fue solo el 28.75% de la del acero 0Cr13Ni5Mo. Los mecanismos de daño por fractura de los cuatro recubrimientos HEA presentaron una estructura lamelar obvia y fractura fibrosa.
Descripción
Los recubrimientos de aleación de alta entropía (HEA) CoCrxFeMnNi (x representa el porcentaje atómico del elemento Cr, x = 20, 25, 30 y 35, denotados como aleaciones Cr20, Cr25, Cr30 y Cr35) fueron aplicados por arco de plasma en la superficie del acero 0Cr13Ni5Mo. Se estudiaron los efectos de los elementos Cr en los mecanismos de erosión por cavitación comparando las diferencias de microestructura, microdureza, pérdida de volumen por erosión por cavitación (CVL), tasa de pérdida de volumen por erosión por cavitación (CER) y morfologías de superficie erosionada entre los recubrimientos. A medida que aumentaba el contenido de Cr, la microdureza de los recubrimientos aumentaba continuamente y la microestructura se transformaba en finos dendritas. Las microdurezas de Cr20, Cr25, Cr30 y Cr35 fueron 223.9 HV, 250.5 HV, 265.2 HV y 333.7 HV, respectivamente. Con el cambio estructural, el patrón de deslizamiento pasó de una distribución uniforme a una distribución a lo largo del límite de grano, aumentando la resistencia al deslizamiento. Además, la capacidad de endurecimiento por deformación aumentó con la reducción de la energía de apilamiento de fallos (SFE). La resistencia a la erosión por cavitación (CR) de la HEA aumentó con el incremento del contenido de Cr. La CVL de 20 h de erosión por cavitación del recubrimiento Cr35 fue solo el 26.84% de la del acero 0Cr13Ni5Mo, y el CER máximo fue solo el 28.75% de la del acero 0Cr13Ni5Mo. Los mecanismos de daño por fractura de los cuatro recubrimientos HEA presentaron una estructura lamelar obvia y fractura fibrosa.