Modelizacion de la formación de recubrimientos de WC-Co por proyección HVOF sobre sustratos de cobre

Resumen

En el presente trabajo se ha investigado la simulación matemática de la transferencia de calor entre un recubrimiento de WC-Co y un sustrato de cobre durante la proyección HVOF. Este modelo incluye el estudio de la variación de termperatura, solidificación del recubrimiento, la fusión y posterior solidificación en la región interfacial del sustrato, y caracerísticas especiales de la interacción térmica sustrato- recubrimiento. Los resultados obtenidos han sido utilizados en la modelización del desarrollo de la estructura del recubrimiento y la adherencia durante la proyección HVOF de polvos de WC-Co en un sustrato de cobre. Se han considerado dos tipos de sustrato: sustrato con superficies pulida y rugosa. Se han estudiado las variaciones de los tiempos de solidificación, de la velocidad de solidificación, del gradiente térmico, y de la velocidad de enfriamiento en el recubrimiento y en la región interfacial del sustrato. Se discute el desarrollo de las estructuras amorfas y cristalinas en el recubrimiento y de la estructura cristalina en la zona interfacial del sustrato. Asimismo, se estudia el comportamiento del tamaño de los cristales y de la distancia intercristalina con respecto a los parámetros de proyección y a la morfología de la superficie del sustrato. Se han determinado las condiciones óptimas para la formación de estructuras de grano fino y denso. Se han considerado también los cambios estructurales en el sustrato en estado sólido debidos al calentamiento y enfriamiento rápidos. Asimismo, se han investigado los mecanismos térmicos y mecánicos de la adherencia sustrato-recubrimiento. Por último, decir que los resultados teóricos concuerdan con los resultados experimentales obtenidos.