Spray de detonación de recubrimientos compuestos a base de Ni reforzados por partículas intermetálicas de alta entropía
Autores: Moghaddam, Ahmad Ostovari; Shaburova, Nataliya; Naseri, Majid; Latfulina, Yulia; Samodurova, Marina; Krymsky, Valerii; Litvinyuk, Ksenia; Trofimov, Evgeny
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Recubrimientos compuestos
Compuestos intermetálicos de alta entropía
Pulverización por detonación
Polvos de HEIC
Microestructura
Estabilidad térmica
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Se prepararon recubrimientos compuestos a base de Ni reforzados con compuestos intermetálicos de alta entropía (HEICs) mediante pulverización por detonación (DS) sobre sustratos de acero de baja aleación. Para ello, primero se fabricaron polvos HEIC de (Ti-Nb)(V-Cr-Ni-Fe) y Al3(TiZrNbCrHfTa) mediante fusión por arco seguida de molienda en bolas. Los polvos HEIC molidos se emplearon luego como partículas de refuerzo para preparar recubrimientos compuestos de Ni-7% en peso de HEIC. El tamaño promedio de las partículas de los polvos HEIC de (Ti-Nb)(V-Cr-Ni-Fe) y Al3(TiZrNbCrHfTa) fue de 18 y 35 um, respectivamente, mientras que el tamaño promedio de las partículas del polvo de Ni fue de 56 um. (Ti-Nb)(V-Cr-Ni-Fe) exhibió una única fase hexagonal C14 Laves a pesar de las segregaciones de Ti y Nb. El patrón de difracción de rayos X (XRD) de Al3(TiZrNbCrHfTa) indicó la presencia de una estructura tetragonal tipo D022 junto con algunas fases menores de CrTi y Cr5Al8. Los recubrimientos compuestos de Ni-7% en peso de FeNiCrV-TiNb y Ni-7% en peso de Al3(TiZrNbCrHfTa) retuvieron las estructuras cristalinas de las mezclas de polvos, lo que sugiere una estabilidad térmica adecuada para ambos polvos. Los recubrimientos exhibieron una microestructura densa que consistía en una microestructura lamelar con baja porosidad y un buen enlace con el sustrato. La microdureza de Ni-7% en peso de FeNiCrV-TiNb (450 HV) fue mayor que la de Al3(TiZrNbCrHfTa) (338 HV), y mostró menor fluctuación que la de Ni-7% en peso de Al3(TiZrNbCrHfTa). La DS es un método eficaz para fabricar compuestos de matriz metálica reforzados por HEICs con un bajo nivel de porosidad.
Descripción
Se prepararon recubrimientos compuestos a base de Ni reforzados con compuestos intermetálicos de alta entropía (HEICs) mediante pulverización por detonación (DS) sobre sustratos de acero de baja aleación. Para ello, primero se fabricaron polvos HEIC de (Ti-Nb)(V-Cr-Ni-Fe) y Al3(TiZrNbCrHfTa) mediante fusión por arco seguida de molienda en bolas. Los polvos HEIC molidos se emplearon luego como partículas de refuerzo para preparar recubrimientos compuestos de Ni-7% en peso de HEIC. El tamaño promedio de las partículas de los polvos HEIC de (Ti-Nb)(V-Cr-Ni-Fe) y Al3(TiZrNbCrHfTa) fue de 18 y 35 um, respectivamente, mientras que el tamaño promedio de las partículas del polvo de Ni fue de 56 um. (Ti-Nb)(V-Cr-Ni-Fe) exhibió una única fase hexagonal C14 Laves a pesar de las segregaciones de Ti y Nb. El patrón de difracción de rayos X (XRD) de Al3(TiZrNbCrHfTa) indicó la presencia de una estructura tetragonal tipo D022 junto con algunas fases menores de CrTi y Cr5Al8. Los recubrimientos compuestos de Ni-7% en peso de FeNiCrV-TiNb y Ni-7% en peso de Al3(TiZrNbCrHfTa) retuvieron las estructuras cristalinas de las mezclas de polvos, lo que sugiere una estabilidad térmica adecuada para ambos polvos. Los recubrimientos exhibieron una microestructura densa que consistía en una microestructura lamelar con baja porosidad y un buen enlace con el sustrato. La microdureza de Ni-7% en peso de FeNiCrV-TiNb (450 HV) fue mayor que la de Al3(TiZrNbCrHfTa) (338 HV), y mostró menor fluctuación que la de Ni-7% en peso de Al3(TiZrNbCrHfTa). La DS es un método eficaz para fabricar compuestos de matriz metálica reforzados por HEICs con un bajo nivel de porosidad.