Selecionar um pó metálico apenas com base na dureza é um dos erros mais comuns na engenharia de superfícies.
Um revestimento com dureza de 60 HRC não é automaticamente melhor do que um revestimento com dureza de 40 HRC. Um pó que apresenta bom desempenho em uma rosca de extrusora pode falhar em uma sede de válvula. Um revestimento rico em carboneto de tungstênio, projetado para abrasão severa, pode rachar sob impacto repetido. Da mesma forma, uma liga de níquel resistente à corrosão pode suportar um ambiente químico agressivo, mas oferecer resistência insuficiente à abrasão mineral.
O pó correto deve ser selecionado de acordo com o mecanismo de falha, o material do substrato, a temperatura de operação, o ambiente corrosivo, a espessura de revestimento necessária e o processo de deposição.
Para revestimento a laser, Deposição Direta de Energia (DED), Arco de Plasma Transferido (PTA), aspersão térmica e remanufatura industrial, recomenda-se a seguinte sequência de seleção:
Este guia explica como fazer essa seleção para equipamentos de petróleo e gás, válvulas, máquinas para plásticos, moldes para vidro, máquinas para mineração e construção, moldes industriais e outros componentes sujeitos a desgaste.
1. Comece pelo mecanismo de falha, não pelo nome do pó.
Antes de selecionar um pó metálico, identifique por que a superfície original falha.
Em aplicações industriais práticas, os mecanismos de falha dominantes normalmente incluem desgaste abrasivo, desgaste adesivo, erosão, corrosão, oxidação, desgaste em alta temperatura, impacto, fadiga térmica ou combinações de vários mecanismos.
Essa distinção determina o sistema de ligas.
| Condição de serviço primária | Família de pós geralmente considerada | Razão principal |
|---|---|---|
| desgaste abrasivo geral | Liga de revestimento duro à base de Fe/Ni | resistência ao desgaste com boa relação custo-benefício |
| Abrasão mineral severa | Ni-WC / Fe-TiC | Reforço cerâmico duro |
| Abrasão + corrosão | Ni-WC / NiCrBSi / WC-CoCr* | Combina resistência ao desgaste e à corrosão. |
| Desgaste metal-metal | À base de Co / À base de Ni | Resistência ao desgaste por atrito e adesivo |
| Desgaste em altas temperaturas | Co-Cr-W / Cr₃C₂-NiCr* | Dureza a quente e resistência à oxidação |
| Ambiente corrosivo | Liga à base de Ni-Cr-Mo / Ni-Cr | Resistência à corrosão |
| Impacto forte + desgaste | Compósito resistente à base de ferro/compósito de baixo teor de carboneto | Melhor tolerância a rachaduras |
| Reparação de moldes | Pó de aço ferramenta H13 / M2 / M4 ou compatível | Compatibilidade metalúrgica e propriedades das ferramentas |
| Restauração dimensional | Aço inoxidável/liga de ferro/níquel compatível com o substrato | Construção com risco de fissuras controlável |
*A compatibilidade do processo deve ser considerada. Os revestimentos WC-CoCr e Cr₃C₂-NiCr são particularmente comuns em processos de aspersão térmica, como o HVOF; eles não devem ser tratados automaticamente como pós intercambiáveis para revestimento a laser. O HVOF é amplamente utilizado para revestimentos de cermet WC/Co, WC/Co/Cr e Cr₃C₂/NiCr.
A primeira regra da engenharia é, portanto, simples:
Selecione o pó de acordo com o mecanismo de falha real — e não com base na maior dureza disponível.
2. Compreender as principais famílias de pós metálicos
Pós de liga à base de ferro: custo-benefício para componentes de aço
Os pós à base de ferro são geralmente os primeiros materiais a serem avaliados quando o substrato é aço carbono, aço de baixa liga ou aço inoxidável e a aplicação não exige a resistência à corrosão ou a altas temperaturas de uma liga mais cara à base de níquel ou cobalto.
Dependendo da composição, os pós à base de ferro podem proporcionar dureza moderada a alta, boa compatibilidade metalúrgica com o aço e um custo atrativo por área revestida.
Os sistemas típicos incluem composições de aço inoxidável, como as ligas dos tipos 316L, 410 e 420 , sistemas de aço ferramenta e ligas resistentes ao desgaste de Fe-Cr-B-Si.
Os pós comerciais à base de ferro são usados tanto para revestimento a laser convencional quanto para revestimento a laser de alta velocidade, e a composição química disponível pode variar de ligas de aço inoxidável resistentes à corrosão a sistemas de revestimento à base de Fe-Cr mais duros.
Aplicações recomendadas: eixos, rolos, guias, componentes hidráulicos, peças para siderurgia, componentes de máquinas, restauração dimensional e remanufatura industrial em geral.
Não selecione um pó à base de ferro simplesmente por ser mais barato se o componente for operar em condições de corrosão química severa, oxidação em alta temperatura ou serviço abrasivo extremo.
Pós de liga à base de níquel: a família mais versátil para engenharia de superfícies.
Os pós à base de níquel são amplamente utilizados porque o níquel oferece uma combinação útil de resistência à corrosão, tenacidade e desempenho metalúrgico.
Para aplicações de revestimento duro, as ligas auto-fluxantes Ni-Cr-B-Si / NiCrBSi são especialmente importantes. O aumento de carbono, cromo, boro e silício geralmente altera a dureza, o comportamento de fusão e a formação da fase dura, embora a composição química completa da liga — e não um elemento isoladamente — determine o revestimento final.
Os sistemas à base de níquel estão disponíveis em ligas relativamente macias, na classe de dureza de 20 a 30 HRC, até sistemas NiCrBSi muito mais duros, que se aproximam de 60 HRC.
Os pós à base de níquel são comercialmente estabelecidos para revestimento a laser, PTA e revestimento a laser de alta velocidade. Sistemas Ni-Cr-Mo-Nb, como os materiais do tipo Alloy 625, também são usados onde a resistência à corrosão é mais importante do que a dureza extrema.
Aplicações recomendadas: componentes para petróleo e gás, válvulas, moldes de vidro, máquinas para plásticos, eixos, buchas, componentes de bombas, superfícies sujeitas à corrosão e desgaste e reparos industriais em geral.
Quando devo adicionar um WC?
Adicione carboneto de tungstênio quando a resistência ao desgaste da matriz metálica for insuficiente.
Os sistemas típicos de Ni-WC podem conter aproximadamente 5 a 60% em peso de WC , dependendo do equilíbrio necessário entre resistência à abrasão e tenacidade do revestimento.
Com o aumento do teor de WC, a resistência à abrasão geralmente melhora, mas o revestimento torna-se menos tolerante a impactos, tensões térmicas e erros de processamento.
Essa compensação é crucial.
Mais WC não significa automaticamente um revestimento melhor.
3. Pó de carboneto de níquel-tungstênio para desgaste abrasivo severo
O pó compósito Ni-WC combina uma matriz à base de níquel com partículas de carboneto de tungstênio.
A liga de níquel fornece a matriz metalúrgica, enquanto o WC (carbono vítreo) oferece fases de suporte de carga extremamente duras. Esses sistemas são especialmente úteis quando o componente entra em contato com areia, rocha, minerais, fibra de vidro, cargas poliméricas abrasivas ou outras partículas agressivas.
Misturas industriais de Ni autofluxantes/WC são utilizadas em revestimento a laser, PTA e tecnologias de revestimento duro relacionadas.
Uma abordagem prática para a seleção é:
| Conteúdo WC | Características gerais de engenharia |
|---|---|
| 5-10% | Reforço moderado; mantém uma contribuição matricial relativamente alta. |
| 15-25% | Equilíbrio entre resistência ao desgaste e processabilidade |
| 30-40% | Serviço abrasivo pesado |
| 50-60% | Abrasão severa; o controle do processo torna-se cada vez mais importante. |
Esta é uma diretriz de seleção, e não uma especificação universal. A morfologia do carboneto, o tamanho do carboneto, a composição química da matriz, a diluição e o histórico térmico podem alterar substancialmente o desempenho.
Para componentes sujeitos a impactos, o excesso de WC pode ser contraproducente. Os carbonetos resistem muito bem à abrasão, mas não tornam a matriz metálica mais resistente.
4. Pós à base de cobalto: escolha-os para resistência ao calor, à abrasão e ao desgaste combinado.
As ligas à base de cobalto não devem ser escolhidas simplesmente por serem consideradas pós "premium".
Seu verdadeiro valor se revela quando o componente sofre uma combinação de desgaste metal-metal, engripamento, corrosão e temperatura elevada.
As composições de revestimento duro de cobalto mais comuns e reconhecidas globalmente incluem as ligas do tipo 6, 12 e 21. As ligas Co-Cr-W dessa família são utilizadas em revestimentos a laser e PTA (tratamento térmico pós-deposição), sendo que sua dureza exata depende fortemente da composição e do processo de deposição.
Aplicações típicas incluem:
Sedes de válvulas, superfícies de vedação de válvulas, componentes sujeitos a desgaste a quente, componentes de bombas, buchas, mangas e superfícies sujeitas a desgaste adesivo.
Para um componente abrasivo simples de baixa temperatura, uma liga de cobalto pode aumentar o custo sem proporcionar uma vantagem correspondente em termos de vida útil.
5. Seleção de pó metálico para equipamentos de petróleo e gás
Os componentes de campos petrolíferos raramente apresentam um único mecanismo de falha.
Os componentes da coluna de perfuração, estabilizadores, buchas, êmbolos, eixos, acoplamentos e ferramentas de fundo de poço podem sofrer combinações de abrasão, erosão, corrosão e desgaste por contato.
Por esse motivo, a seleção do pó deve ser baseada na localização exata do revestimento.
Para desgaste e corrosão moderados.
Utilize uma liga de níquel ou uma liga de ferro/níquel resistente à corrosão quando o objetivo principal for a restauração da superfície e a melhoria da resistência à corrosão/desgaste.
Para abrasão severa por areia e partículas
Avalie Ni-WC.
Uma carga média de WC pode ser preferível quando também houver impacto; um teor mais elevado de WC pode ser considerado quando o desgaste abrasivo for claramente predominante.
Para serviços corrosivos
Uma liga de Ni-Cr-Mo resistente à corrosão , incluindo a liga do tipo 625 quando apropriado, pode ser mais adequada do que simplesmente aumentar a dureza do revestimento. Os pós de Ni-Cr-Mo-Nb do tipo 625 são comercialmente utilizados para revestimento a laser e revestimento a laser de alta velocidade.
Aviso de engenharia
Não especifique "mínimo de 60 HRC" antes de definir o ambiente de serviço real.
Para muitos componentes de campos petrolíferos, resistência à corrosão, tenacidade e integridade metalúrgica podem ser mais importantes do que a dureza Rockwell C máxima.
6. Seleção de pó metálico para corpos e sedes de válvulas
As superfícies das válvulas exigem uma filosofia de seleção diferente.
As sedes das válvulas frequentemente sofrem contato metal-metal, erosão, corrosão, abertura e fechamento repetidos, carga de pressão e, às vezes, temperaturas elevadas.
Para revestimento duro de sedes de válvulas em geral, as ligas de NiCrBSi podem proporcionar boa resistência ao desgaste e características de processamento.
Em aplicações onde a resistência à abrasão e o desempenho em altas temperaturas se tornam importantes, as ligas de revestimento duro de Co-Cr-W são geralmente mais adequadas.
Em ambientes severamente corrosivos, a resistência à corrosão da matriz deve ser priorizada em relação à dureza.
Um revestimento extremamente duro, mas que racha ou corrói preferencialmente na interface, não é um revestimento de válvula eficaz.
7. Seleção de pó metálico para máquinas de extrusão e injeção de plástico
As máquinas para processamento de plástico representam um dos exemplos mais claros de por que a dureza por si só é insuficiente.
Roscas extrusoras, cilindros, roscas de injeção e elementos de rosca dupla podem apresentar os seguintes problemas:
- Atrito de polímero
- Abrasão por fibra de vidro
- Polímeros com carga mineral
- Aditivos corrosivos
- Desgaste adesivo
- Corrosão e abrasão combinadas
Para polímeros sem carga ou levemente abrasivos, uma liga de revestimento duro convencional à base de níquel pode ser suficiente.
Para plásticos reforçados com fibra de vidro , o Ni-WC geralmente é um candidato mais lógico.
À medida que o teor de carga e a abrasividade aumentam, o teor de WC pode ser aumentado proporcionalmente, desde que o projeto do componente e do revestimento tolere a redução na tenacidade.
Para polímeros ou aditivos altamente corrosivos, a resistência à corrosão da matriz também deve ser considerada. Um revestimento com alto teor de WC e uma matriz inadequada ainda pode falhar devido ao ataque da matriz.
Seleção prática
| Condições de processamento do plástico | Direção do Pó |
|---|---|
| Processamento geral de polímeros | liga à base de Ni |
| Cargas abrasivas moderadas | Ni + 5–15% WC |
| Alto teor de fibra de vidro | Ni + 20–35% WC |
| Composto abrasivo severo | Compósito com maior teor de WC após testes de processo |
| Polímero corrosivo + abrasivo | Matriz de Ni resistente à corrosão + reforço de carboneto |
Essas porcentagens são pontos de partida para testes de engenharia, não especificações fixas.
8. Seleção de pó metálico para moldes de vidro
Os moldes de vidro operam sob ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento e requerem um equilíbrio de propriedades diferente dos componentes de mineração.
Os requisitos típicos incluem:
Resistência à fadiga térmica, resistência à oxidação, resistência à corrosão, resistência à interação com vidro fundido, estabilidade dimensional e dureza controlada.
Por isso, aplicar simplesmente uma camada extremamente dura e rica em WC geralmente não é o ponto de partida correto.
Ligas à base de níquel com dureza Rockwell C (HRC) entre 20 e 35 podem ser úteis para restauração localizada e revestimento protetor, dependendo do substrato do molde e da localização.
Para moldes de vidro de ferro fundido, a entrada de calor deve ser cuidadosamente controlada, pois o próprio substrato pode ser mais difícil de revestir de forma confiável do que o pó é derretido.
O objetivo principal não é a dureza máxima. Trata-se de um revestimento que resista a ciclos térmicos repetidos sem apresentar fissuras, delaminação ou deformação inaceitável.
9. Seleção de Pó Metálico para Máquinas de Mineração e Construção
As máquinas de mineração apresentam alguns dos ambientes abrasivos mais severos na engenharia de superfícies.
Os componentes podem encontrar rochas, areia, minério, carvão e outras partículas duras combinadas com impacto.
Para abrasão por deslizamento com impacto relativamente baixo, o Ni-WC pode proporcionar um excelente desempenho.
Entretanto, em casos de impacto severo e abrasão, um revestimento excessivamente rico em carbonetos pode se tornar muito quebradiço.
Nesses casos, considere:
Ligas de revestimento duro à base de ferro resistentes, compósitos Fe-TiC ou uma fração de carboneto menor em uma matriz metálica mais resistente.
A liga Fe-TiC é particularmente interessante quando se exige compatibilidade com componentes de aço e alta resistência ao desgaste.
A seleção deve, portanto, distinguir entre:
Serviço predominantemente abrasivo e serviço de abrasão por impacto.
Não se trata do mesmo problema de revestimento.
10. Seleção de pó metálico para reparo de moldes industriais
Para moldes industriais e de ferramentas, a compatibilidade com o substrato torna-se crucial.
Os materiais típicos incluem aços para ferramentas dos tipos H13, M2 e M4 , juntamente com outros aços para trabalho a quente, trabalho a frio e aços rápidos.
Para reparos, o material depositado deve normalmente ser selecionado levando em consideração a composição química original do molde, as condições de tratamento térmico e as propriedades de superfície necessárias.
Pó tipo H13
Adequado para diversas aplicações de ferramentas para trabalho a quente, onde a fadiga térmica, a tenacidade e a resistência a altas temperaturas são importantes.
Pólvora tipo M2/M4
Um maior teor de liga proporciona maior dureza e resistência ao desgaste, mas o material também exige um controle térmico mais rigoroso.
Para reparo de moldes, não se deve selecionar automaticamente o pó mais duro disponível. Grandes diferenças na expansão térmica, dureza e comportamento metalúrgico entre o revestimento e o substrato aumentam o risco de fissuras.
O pré-aquecimento, a temperatura entre passagens, a diluição e o pós-tratamento podem ser tão importantes quanto o próprio pó.
11. Selecionando o pó para revestimento a laser
O revestimento a laser forma uma camada metalurgicamente ligada através da fusão do pó fornecido juntamente com uma quantidade controlada de material de substrato.
As principais vantagens são o controle da entrada de calor, a diluição relativamente baixa e a capacidade de depositar camadas funcionais em áreas localizadas.
A seleção do pó deve, portanto, levar em consideração tanto o desempenho do material quanto a processabilidade a laser.
Para revestimento a laser convencional com alimentação de pó, aproximadamente 53–150 μm é uma faixa de tamanho de partícula industrial comum para muitas famílias de ligas, embora isso não seja universal. Produtos comerciais de revestimento a laser também existem em outras distribuições, como 20–106 μm e 53–180 μm.
Propriedades importantes do pó incluem:
Esfericidade, distribuição do tamanho das partículas, fluidez, homogeneidade química, teor de oxigênio, umidade e densidade aparente.
Um pó quimicamente correto, mas alimentado de forma inconsistente, continua sendo um pó inadequado para revestimento a laser.
12. Selecionando o pó para revestimento a laser de alta velocidade
O revestimento a laser de alta velocidade altera a interação entre o pó, o feixe de laser e o substrato.
Pós mais finos são comumente usados em comparação com revestimentos convencionais. Materiais comerciais para revestimento a laser de alta velocidade incluem distribuições em torno de 20–53 μm e 15–45 μm , dependendo da liga e do equipamento.
A deposição de revestimento em alta velocidade é particularmente atraente para revestimentos funcionais relativamente finos em componentes rotativos, tais como:
- Hastes hidráulicas
- Eixos
- rolos
- Componentes cilíndricos para petróleo e gás
- Superfícies resistentes ao desgaste e à corrosão
Não pegue um pó otimizado para revestimento a laser convencional de 53–150 μm e assuma que ele terá o mesmo desempenho em um sistema de alta velocidade.
O tamanho das partículas faz parte do projeto do processo.
13. Selecionando o pó para revestimento duro de PTA
A PTA utiliza um arco de plasma transferido para fundir o pó e uma porção do substrato, produzindo um revestimento com ligação metalúrgica.
É particularmente adequado para camadas de revestimento duro relativamente espessas e componentes industriais pesados.
Pós à base de níquel, cobalto, ferro e contendo carbonetos são todos utilizados em aplicações de PTA. Os portfólios de pós comerciais confirmam uma sobreposição considerável entre as famílias de ligas para revestimento a laser e PTA.
No entanto, o mesmo pó não produz necessariamente a mesma dureza, diluição ou microestrutura em revestimentos PTA e a laser.
Ao selecionar um pó de PTA, avalie:
Espessura do depósito, diluição, aporte térmico, dissolução de carbonetos, tendência à fissuração e taxa de deposição necessária.
O revestimento por transferência de calor por plasma (PTA) pode ser uma opção melhor do que o revestimento a laser quando uma camada de revestimento dura espessa e econômica é mais importante do que uma entrada mínima de calor ou um controle geométrico preciso.
14. Seleção de pó para aspersão térmica e HVOF
A aspersão térmica deve ser tratada separadamente do revestimento por fusão.
O processo HVOF acelera partículas fundidas ou semifundidas em direção ao substrato e produz um revestimento principalmente por meio de mecanismos de ligação mecânica e localizada, em vez de criar a mesma zona de fusão metalúrgica que o revestimento a laser.
Isso torna o HVOF especialmente eficaz para cermets à base de carboneto.
Os sistemas comuns incluem:
WC-Co, WC-CoCr e Cr₃C₂-NiCr.
Os revestimentos HVOF são amplamente utilizados para proteção contra desgaste, erosão e corrosão; as espessuras típicas dos revestimentos HVOF variam entre 0.1 e 2 mm, sendo a baixa porosidade e a forte adesão características essenciais de revestimentos processados adequadamente.
WC-Co
Escolha principalmente por sua excelente resistência ao desgaste e à erosão.
WC-CoCr
Escolha a opção que exija resistência tanto ao desgaste quanto à corrosão.
Cr₃C₂-NiCr
Escolha este produto especialmente para ambientes de desgaste e oxidação em altas temperaturas, onde o carboneto de cromo oferece melhor estabilidade térmica do que os sistemas de WC convencionais.
Não substitua automaticamente um pó de carboneto para aspersão térmica em um processo de revestimento a laser. A composição do pó, a fração de aglutinante, o tamanho das partículas e o comportamento térmico são específicos do processo.
15. Seleção de Pó para Deposição Direta de Energia (DED) e Fabricação Aditiva de Metais
A deposição direta de energia (DED) difere do revestimento superficial simples porque o material depositado pode se tornar uma parte estrutural substancial do componente.
Por essa razão, a seleção do pó deve considerar não apenas a dureza da superfície, mas também:
Propriedades de tração, ductilidade, desempenho à fadiga, sensibilidade à fissuração, altura de construção, tensão residual, tratamento térmico e compatibilidade metalúrgica entre as camadas.
As ligas metálicas comuns em engenharia incluem:
Aço inoxidável 316L, liga 625, liga 718, aços para ferramentas e outras ligas à base de Fe, Ni e Co.
Para reparos de DED (deposição direta de energia), geralmente se prefere uma química compatível com a metalurgia, a menos que o objetivo seja criar deliberadamente uma superfície funcionalmente diferente.
Pós de revestimento duro ricos em WC não devem ser tratados como materiais DED estruturais de uso geral.
16. O tamanho das partículas importa tanto quanto a química.
A composição química do pó determina o potencial de alcance do revestimento.
O tamanho e a morfologia das partículas determinam se o pó pode ser entregue e processado corretamente.
Um guia geral útil é:
| Processo | Direção típica do tamanho do pó* |
|---|---|
| Revestimento a laser de alta velocidade | Fino, geralmente de 20 a 53 μm |
| Revestimento a laser convencional | Geralmente entre 53 e 150 μm |
| PTA | Geralmente frações médias/grossas |
| HVOF | Fino, específico para cada processo |
| DED | Dependente do equipamento e do bocal |
*Esses valores são intervalos de referência técnicos, não especificações universais. Os requisitos reais dependem do alimentador de pó, do bico, do ponto do laser, da taxa de deposição e do fabricante do equipamento.
Um bom pó deve proporcionar alimentação estável e deposição repetível. Pós esféricos e bem controlados podem melhorar o fluxo e o comportamento de deposição; fabricantes de pó industrial enfatizam especificamente a fluidez, a morfologia controlada e a distribuição de partículas para processos de aspersão térmica e soldagem por revestimento.
17. Não confunda a dureza do pó com a dureza final do revestimento.
Este ponto causa muitos erros de especificação.
A ficha técnica de um pó pode indicar 55 HRC ou 60 HRC, mas o revestimento final depositado não existe independentemente do processo.
A dureza real do revestimento depende de:
Química do pó + diluição do substrato + entrada de energia + taxa de resfriamento + velocidade de deposição + espessura da camada + sobreposição + pré-aquecimento + tratamento térmico posterior.
A mesma liga pode, portanto, apresentar diferentes valores de dureza utilizando revestimento a laser e PTA. Dados comerciais para ligas à base de Fe e Co demonstram diferenças mensuráveis de dureza, dependendo do método de deposição e da composição química da liga.
Portanto, a especificação correta não é:
“Preciso de pólvora com dureza 60 HRC.”
Isto é:
"Preciso de um revestimento depositado com o mecanismo de desgaste, a faixa de dureza, a tolerância a fissuras e a integridade metalúrgica exigidos para este substrato específico."
Essa é uma especificação de engenharia muito melhor.
18. Seleção rápida de pó metálico por indústria
| Indústria/Componente | Problema principal | Ponto de partida recomendado |
|---|---|---|
| Estabilizador para petróleo e gás | Abrasão + corrosão | Ni-WC / liga de Ni resistente à corrosão |
| Ferramenta de perfuração/fundo de poço | Abrasão severa | Ni-WC |
| Haste hidráulica | Desgaste + corrosão | Liga Fe/Ni; grau de revestimento de alta velocidade |
| Assento de válvula | Desgaste + corrosão + calor | Co-Cr-W / à base de Ni |
| Corpo da válvula | Corrosão/erosão | Liga de aço inoxidável compatível com níquel |
| Parafuso Extrusor | Polímero + carga abrasiva | Ni-WC |
| Elemento de parafuso duplo | Abrasão severa por fibra de vidro | Compósito de Ni com WC de alto teor |
| Parafuso de injeção | Desgaste + corrosão | À base de Ni / Ni-WC |
| Molde de vidro | Ciclagem térmica + oxidação | Liga de níquel de menor dureza |
| Componente de Mineração | Abrasão severa | Ni-WC / Fe-TiC |
| Peça de mineração carregada por impacto | Impacto + abrasão | Compósito resistente à base de ferro/carboneto controlado |
| Molde H13 | Reparo + fadiga térmica | Pó compatível com H13 |
| Ferramentas de alta velocidade | Alto desgaste | Pólvora tipo M2/M4 |
| Componente da bomba | Erosão + corrosão | Processo dependente de Ni/WC-CoCr |
| Peça de desgaste para altas temperaturas | Oxidação + desgaste | Co-baseado em / Cr₃C₂-NiCr |
| Reparo Geral de Aço | Restauração dimensional | Liga compatível à base de ferro |
| Construção Estrutural DED | Propriedades mecânicas | 316L / Liga 625 / Liga 718 ou liga equivalente |
19. As cinco perguntas que você deve responder antes de encomendar pó metálico.
Antes de selecionar um pó metálico GREENSTONE, forneça cinco informações:
- Qual é o material do substrato?
Aço carbono, aço inoxidável, ferro fundido, aço ferramenta, liga de níquel ou outro material? - Qual é o mecanismo de falha real?
Abrasão, corrosão, erosão, impacto, desgaste por atrito, calor, oxidação ou uma combinação desses fatores? - Qual processo de deposição será utilizado?
Revestimento a laser, revestimento a laser de alta velocidade, DED, PTA, HVOF ou outro processo de aspersão térmica? - Qual a espessura de revestimento e as propriedades de superfície finais necessárias?
Especifique a espessura do revestimento, a dureza desejada, a tolerância de usinagem e o acabamento superficial. - Quais são as condições reais de serviço?
Temperatura, meio corrosivo, partículas abrasivas, carga de impacto, pressão, velocidade de rotação e vida útil esperada, tudo isso importa.
Com esses parâmetros, normalmente é possível restringir rapidamente a família de pós.
Conclusão: Selecione o sistema de revestimento, não apenas o pó.
Não existe um pó metálico universalmente considerado "o melhor".
Para reparos econômicos de componentes de aço, uma liga à base de ferro pode ser a solução adequada. Para corrosão e desgaste, uma liga à base de níquel pode apresentar melhor desempenho. Para abrasão severa, ligas de Ni-WC ou Fe-TiC podem ser necessárias. Para sedes de válvulas e desgaste adesivo em altas temperaturas, ligas à base de cobalto podem ser justificadas. Para revestimentos antidesgaste por HVOF, WC-Co, WC-CoCr e Cr₃C₂-NiCr são sistemas de materiais consolidados. Para moldes, DED e reparo estrutural, a compatibilidade metalúrgica pode ser mais importante do que a dureza máxima.
A decisão final sobre o material deve considerar o sistema como um todo:
Substrato + Química do Pó + Fase Dura + Tamanho das Partículas + Processo de Deposição + Parâmetros do Processo + Ambiente de Serviço.
A GREENSTONE fornece pós metálicos e suporte para processos de revestimento a laser, deposição de energia direta (DED), revestimento duro PTA, revestimento a laser de alta velocidade e engenharia de superfícies industriais , abrangendo aplicações em petróleo e gás, mineração, máquinas de construção, máquinas para plásticos, moldes de vidro, válvulas, ferramentas, energia e remanufatura industrial.
Para aplicações críticas, o pó final e os parâmetros do processo devem ser confirmados por meio de testes de amostra no substrato real ou equivalente antes da produção.