On the investigation of coating characteristics within the experimental domain imposed by inner-diameter HVOF process

Résumé

Souvent utilisés dans de nombreuses industries, les revêtements de chrome dur présentent de bonnes propriétés. En revanche, le processus de chromage dur est extrêmement toxique. C'est pourquoi la projection High Velocity Oxy Fuel (HVOF) remplace progressivement le chromage dur dans de nombreuses industries. Cependant, la projection HVOF n'est pas adaptée aux géométries complexes et aux diamètres internes inférieurs à six pouces en raison de la taille de l'appareil de projection. L'objectif de ce projet est d'établir des liens processuspropriétés entre les paramètres de projection inhérents au ID-HVOF (inner diameter high velocity oxyfuel) et les caractéristiques du revêtement WCCoCr qui en résulte. Pour ce projet, deux nuances de poudre WCCoCr ont été utilisées. Pour mettre en évidence d'éventuelles différences, les tests de caractérisation des poudres comprennent une analyse de composition des phases par diffraction des rayons X (XRD), une analyse morphologique et une étude de la granulométrie. Il a été constaté que la distribution de la taille des particules a un effet sur les phénomènes de décarburation à l'intérieur du revêtement. L'objectif est d'établir des relations entre la température la plus élevée atteinte au cours du processus de dépôt et les propriétés de l'échantillon. Les tests de caractérisation des revêtements comprenaient une analyse de la morphologie, une quantification de la porosité, une analyse de la composition chimique par diffraction des rayons X (XRD), des mesures de microdureté et une série de tests d'abrasion. Une première série d'échantillons plats en acier 4340 AISI revêtus de WCCoCr ont été produits. En imposant une distance de projection plus courte que celle préconisée par le HVOF standard, il a été possible de simuler les conditions ID-HVOF. Après rectification de la zone de décarburation sur les substrats en acier 4340 AISI, une deuxième série de revêtements WCCoCr a été produite. La troisième série de revêtements WCCoCr a été déposée sur des substrats en acier doux, afin d'étendre les tests de caractérisation menés sur la série 2. Pour la quatrième série de revêtements WCCoCr, deux types de coupons en acier 4340 AISI ont été utilisés. Les deux types de substrats ont reçu deux traitements de surface différents. Cette fois-ci, l'objectif était de comparer l'effet du traitement de surface du substrat sur la performance globale des échantillons. L'influence de la température maximale sur les propriétés du revêtement a été étudiée. Il a été constaté que les paramètres de projection ont un effet sur l’épaisseur déposée par passe. La porosité et l'abrasion ne sont cependant pas affectées par la variation de la température. Une corrélation étroite entre la température, la perte de dureté et la décarburation a pu être établie.

Date	14 déc. 2023
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Lucas Hof (Directeur(-trice)) & Philippe Bocher (Codirecteur(-trice))