PROCESSI DI METALLIZZAZIONE A FREDDO

HVOF (High – Velocity – Oxygen – Fuel)

Definizione di HVOF:

L’ HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) è una tecnica di deposizione a spruzzo da polveri che permette, a costi sostenibili, di migliorare le caratteristiche superficiali di un materiale e di prolungarne la durata, anche in ambienti di lavoro particolarmente corrosivi e usuranti. In genere questo risultato è ottenibile senza interferire con le caratteristiche meccaniche e strutturali del substrato e quindi senza la necessità di ulteriori trattamenti. Il rivestimento finale è caratterizzato principalmente da alta densità ed elevata forza di legame, che garantiscono un incremento del grado di ancoraggio del riporto, da una durezza elevata, da una riduzione di eventuali porosità, da un limitato livello di rugosità superficiale e da un'alta resistenza all’usura. Tali caratteristiche variano in funzione del tipo di materiale e dei parametri di deposizione. L’alta velocità consente inoltre di mantenere basse le temperature di preriscaldamento del substrato da rivestire. Il processo fa uso di una miscela di combustibili: il cherosene brucia con un'elevata percentuale di ossigeno e produce una fiamma la cui velocità del flusso dei gas supera i 2.000 m/s. In questo flusso vengono iniettate radialmente le polveri metalliche che vengono immediatamente fuse ed accelerate sino a circa 1.000 m/s. Una volta impattato il substrato, le particelle solidificano rapidamente dando luogo, grazie all’elevata energia cinetica posseduta, a strutture lamellari.

Caratteristiche dei riporti HVOF (High Velocity Oxygen Fuel):

Gas velocity > 2000 m/s;
High hardness (1400 HV 300);
Coating with higt bond strength ( 100 MPa);
Low porosity (< 1%);
Podwer velocity (> 1000 m/s);
Coating thickness (20 – 2000 micron);
Smooth surfaces (Ra < 2 micron);
Processing of fine-grained powders (+ 5 – 15 micron);
Optimum decarburisation of cermets (Tribology);
Low heat input.

Dove viene utilizzato l’ HVOF.

Il processo HVOF ha la caratteristica di depositare una vastissima gamma di materiali avente caratteristiche fisiche, chimiche e meccaniche diverse, con un elevata forza di adesione e compattezza senza trasmettere elevate temperature alla superficie da rivestire.

Grazie a tali caratteristiche il processo HVOF (High Velocity oxygen fuel) è impiegabile in tutti i campi e settori industriali:

Aeronautica;
Navale;
Meccanico;
Siderurgico;
Energia;
Cartario;
Minerario.

Alcuni tipi di materiali depositabili con l’ HVOF

I materiali depositabili si dividono in:

Metals and metallic alloys

Aluminum base
Copper base
Iron base
Molybdenum base
Zinc base
Cobalt base
Nickel base

Oxide ceramics

Alumina base
Cromia base
Titania base
Zirconia base

Cermets

Self fluxing alloys whit carbide reinforcement
Nickel alloys whit oxide reinforcement
Tungsten carbide base
Chromium carbide base
Graphite base

Polymers

PTFE base
WC/Co 88/12
Excellent wear resistance
Suitable for replacement of electroplated hard chromium in non-corrosive media
Coating hardness 800 – 1400 HV0.3
Applicable up to about 540 C°

WC/Co/Cr 86/10/4
Excellent wear resistance
Coating hardness 800 – 1450 HV0.3
Application in various media for pH > 4 possible
Superior to electroplated hard chromium in most properties
Applicable up to about 540 C°

Cr3C2/Ni20Cr 75/25
Excellent combined wear and corrosion resistance in various media
Coating hardness 800-1300 HV0,3
Applicable up to about 980 °C

Inconel 625 - Hastalloy C / C-276
Machinable material for repair and build-up of super alloys with comparable composition
Hight wear resistance
Good hot gas corrosion resistance
Excellent corrosion resistance in various media
Applicable up to about 800 °C

Stellite R 1 – 6 – 12
High resistance against all kinds of wear stress
Good sliding properties
High hot gas corrosion and oxidation resistance
Excellent corrosion resistance in various media
Hardness : 42 at 54 HRC