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Artículos Regulares


Rev. LatinAm. Metal. Mat. 2018, 38(1): 43-52

RECUBRIMIENTOS DE TiO2 SOBRE SUSTRATOS DE ARCILLA ROJA USANDO PROYECION TÉRMICA OXIACETILENICA
(TiO2 COATINGS ON RED CLAY SUBSTRATES BY THERMAL SPRAYING)

Gabriel Peña Rodríguez, Héctor Jaime Dulce-Moreno, Fabio Vargas-Galvis

Online: 08-07-2017

GA-849

Abstract


Se reporta la estructura, resistencia mecánica a la flexión, resistencia por abrasión profunda, rugosidad Ra y adherencia de recubrimientos de TiO2 (Sulzer Metco 102) sobre sustratos cerámicos de arcilla roja, mediante la técnica de proyección térmica oxiacetilénica. Los sustratos fueron elaborados con polvos de arcilla roja atomizada, usando proceso de prensado uniaxial a 26,2 bares y sinterizados a 1100 °C. Se crecieron recubrimientos de TiO2, con 5, 9 y 14 pases o ciclos de la llama oxiacetilénica sobre el sustrato. La estructura fue estudiada usando Difracción de Rayos X (DRX, Bruker D8 Advance) y microscopia electrónica de barrido (MEB, FEI Quanta FG 650); la resistencia mecánica a la flexión y el desgate por abrasión profunda fueron determinados usando las norma ISO 10545-4 e ISO10545-6 respectivamente; la adherencia fue medida usando el equipo Elcometer Tipo III según norma ASTM D-4541-02 y la rugosidad media (Ra) se halló según la norma ASTM D7127-13, mediante el rugosimetro Mitutoyo SJ201. Los resultados reportan que la fase mayoritaria formada del TiO2 fue Rutilo, con una morfología superficial heterogénea de splats fundidos, con una Ra de 4,7 ± 1,1 µm para el sustrato, la cual aumentó hasta un 22,6 % para la muestra recubierta de mayor espesor. Los ensayos de adherencia permiten inferir que la adhesión del recubrimiento es mayor que los valores reportados, ya que fallaron predominantemente por el sustrato y no por el recubrimiento.

The structure, mechanical and tribological performance of TiO2 (Sulzer Metco 102) on red clay substrates by oxy-fuel thermal spraying process was evaluated. The ceramic substrates were manufactured by uniaxial pressing at 26.2 bar, and sintered at 1100 °C. TiO2 coatings were grown with 5, 9 and 14 passes or cycles of the oxyacetylene flame on the substrate. The structure was studied using X-ray diffraction (XRD, Bruker D8 Advance) and scanning electron microscopy (SEM, FEI Quanta 650 FG); the mechanical resistance to bending and wear by abrasion deep, were studied using ISO standards 10545-4 and ISO10545-6 respectively; adhesion was measured using Elcometer equipment Type III according to ASTM D-4541-02 and the average roughness (Ra) was found according to ASTM standard D7127-13, using the profilometer Mitutoyo SJ 201. The results indicate that the TiO2 rutile phase was formed with a heterogeneous surface morphology of molten splats, with Ra of 4.7 ± 1.1 microns for the substrate, increased to 22.6% for the thicker sample, of the adhesion tests can be inferred that the adhesion of the coating is greater than the values reported, because adhesion failure occurs by the substrate.


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