I rivestimenti di cromia depositati con tecnica APS sono noti per avere eccellenti proprietà  di usura e resistenza a corrosione in ambienti acidi sia a temperatura ambiente che a temperatura elevata. Tra il rivestimento ceramico superiore e il materiale di base sono spesso depositati rivestimenti metallici al fine di garantire una buona adesione tra il rivestimento ceramico stesso e il substrato. Tuttavia le condizioni di esercizio possono essere estremamente dannose per tali rivestimenti intermedi (bond coating) a causa ad esempio di assenze di ossigeno disciolto o alta concentrazione dell'elettrolita o non ultima la presenza di corrosione galvanica tra i vari rivestimenti. Nel presente studio sono state studiati i seguenti tipi di bond coating: Ni-20Cr, Hastelloy C-276, lega Anval Ultimet e tantalio. Tutti i bond coating, ad eccezione del tantalio per cui ਠstata utilizzata la tecnica APS, sono stati depositati mediante tecnica HVOF. Il substrato era costituito da una lega di Nichel (Hastelloy C-276) solido mentre il top coating era costitutito da cromica (Cr2O3) depositato con tecnica APS. Le proprietà  di corrosione sono state studiate in soluzioni di acido solforico a varie concentrazioni (0,1 M, 0,5 M, 1 M) a temperatura ambiente e alla temperatura di 60 ° C. Le prove di corrosione utilizzate sono state la polarizzazione elettrochimica, la spettroscopia ad impedenza elettrochimica e test di immersione. Le varie microstrutture dei diversi rivestimenti sono state studiate prima e dopo il test di immersione. A temperatura ambiente, le diverse prove hanno mostrato che tra tutti i bond coating il tantalio ਠcaratterizzato dalla pi๠alta resistenza a corrosione, infatti sia nelle misure elettrochimiche che nel test di immersione questo rivestimento ha fornito delle buone prestazioni, mentre il peggior bond coating in termini di resistenza alla corrosione ਠcostituito dalla lega Anval Ultimet. I rivestimenti costituiti da Hastelloy C-276 e Ni-20Cr hanno mostrato una resistenza alla corrosione intermedia tra il rivestimento di tantalio e il rivestimento in lega Ultimet. Alla temperatura di 60 ° C la resistenza alla corrosione dei diversi bond coating ਠcambiata notevolmente, in particolare per il Ni-20Cr; infatti il test di immersione ha causato la completa dissoluzione del Ni-20Cr e il notevole attacco della lega di Ultimet mentre il tantalio e la lega Hastelloy C-276Ni-20 Cr hanno resistito abbastanza bene a queste condizioni di esercizio.

Resistenza a corrosione di bond coating termospruzzati tramite High Velocity Oxygen Fuel (HVOF) e Atmospheric Plasma Spray (APS)

2019

Abstract

I rivestimenti di cromia depositati con tecnica APS sono noti per avere eccellenti proprietà  di usura e resistenza a corrosione in ambienti acidi sia a temperatura ambiente che a temperatura elevata. Tra il rivestimento ceramico superiore e il materiale di base sono spesso depositati rivestimenti metallici al fine di garantire una buona adesione tra il rivestimento ceramico stesso e il substrato. Tuttavia le condizioni di esercizio possono essere estremamente dannose per tali rivestimenti intermedi (bond coating) a causa ad esempio di assenze di ossigeno disciolto o alta concentrazione dell'elettrolita o non ultima la presenza di corrosione galvanica tra i vari rivestimenti. Nel presente studio sono state studiati i seguenti tipi di bond coating: Ni-20Cr, Hastelloy C-276, lega Anval Ultimet e tantalio. Tutti i bond coating, ad eccezione del tantalio per cui ਠstata utilizzata la tecnica APS, sono stati depositati mediante tecnica HVOF. Il substrato era costituito da una lega di Nichel (Hastelloy C-276) solido mentre il top coating era costitutito da cromica (Cr2O3) depositato con tecnica APS. Le proprietà  di corrosione sono state studiate in soluzioni di acido solforico a varie concentrazioni (0,1 M, 0,5 M, 1 M) a temperatura ambiente e alla temperatura di 60 ° C. Le prove di corrosione utilizzate sono state la polarizzazione elettrochimica, la spettroscopia ad impedenza elettrochimica e test di immersione. Le varie microstrutture dei diversi rivestimenti sono state studiate prima e dopo il test di immersione. A temperatura ambiente, le diverse prove hanno mostrato che tra tutti i bond coating il tantalio ਠcaratterizzato dalla pi๠alta resistenza a corrosione, infatti sia nelle misure elettrochimiche che nel test di immersione questo rivestimento ha fornito delle buone prestazioni, mentre il peggior bond coating in termini di resistenza alla corrosione ਠcostituito dalla lega Anval Ultimet. I rivestimenti costituiti da Hastelloy C-276 e Ni-20Cr hanno mostrato una resistenza alla corrosione intermedia tra il rivestimento di tantalio e il rivestimento in lega Ultimet. Alla temperatura di 60 ° C la resistenza alla corrosione dei diversi bond coating ਠcambiata notevolmente, in particolare per il Ni-20Cr; infatti il test di immersione ha causato la completa dissoluzione del Ni-20Cr e il notevole attacco della lega di Ultimet mentre il tantalio e la lega Hastelloy C-276Ni-20 Cr hanno resistito abbastanza bene a queste condizioni di esercizio.
2019
it
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/296755
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIMORE-296755