WC-12Co is a cemented carbide composite, usually employed for performing tribological coatings due to its excellent properties such as high wear resistance, hardness, and strength. Over the years different conventional processes have been used to apply this coating on several substrates to improve wear performance. Recently, with the development of additive manufacturing techniques, high-quality depositions can be performed while reducing most of the constraints associated with earlier methods. In this study, WC-12Co powders were deposited by Direct Energy Deposition (DED) onto S390 high-speed steel plates, using three different laser scanning strategies and keeping constant both the scanning speed and the feed rate. Analyses were performed by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM/EDS) to investigate the correlation between the microstructure and the process parameters. Vickers microhardness profiles were also carried out to study the evolution of hardness in the coating and across the coating/substrate interface.

Il WC-12Co è un materiale composito a matrice metallica normalmente utilizzato per la realizzazione di riporti tribologici in virtù della sua elevata resistenza ad usura, durezza e resistenza. Negli anni molti processi sono stati impiegati per applicare questi rivestimenti su diverse tipologie di substrato per migliorarne le prestazioni tribologiche. Recentemente, con lo sviluppo delle tecniche di manifattura additiva, è stato possibile realizzare deposizioni di alta qualità riducendo allo stesso tempo molti limiti di processo. In questo studio, polveri di WC-12Co sono state depositate mediante Direct Energy Deposition (DED) su un acciaio super-rapido S390, utilizzando tre diverse strategie di scansione laser e mantenendo costante sia la velocità di scansione sia la portata delle polveri. Sono state eseguite caratterizzazioni in microscopia ottica (OM) ed elettronica a scansione (SEM/EDS) oltre che prove di microdurezza Vickers per valutare la correlazione tra i parametri di processo e le conseguenti proprietà microstrutturali e meccaniche.

Microstructural analysis of a WC-12Co coating deposited by DED with different scanning strategies

C. Morales Bazaldua;M. Merlin;A. Fortini;G. L. Garagnani;
2022

Abstract

WC-12Co is a cemented carbide composite, usually employed for performing tribological coatings due to its excellent properties such as high wear resistance, hardness, and strength. Over the years different conventional processes have been used to apply this coating on several substrates to improve wear performance. Recently, with the development of additive manufacturing techniques, high-quality depositions can be performed while reducing most of the constraints associated with earlier methods. In this study, WC-12Co powders were deposited by Direct Energy Deposition (DED) onto S390 high-speed steel plates, using three different laser scanning strategies and keeping constant both the scanning speed and the feed rate. Analyses were performed by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM/EDS) to investigate the correlation between the microstructure and the process parameters. Vickers microhardness profiles were also carried out to study the evolution of hardness in the coating and across the coating/substrate interface.
2022
978-88-98990-28-3
Il WC-12Co è un materiale composito a matrice metallica normalmente utilizzato per la realizzazione di riporti tribologici in virtù della sua elevata resistenza ad usura, durezza e resistenza. Negli anni molti processi sono stati impiegati per applicare questi rivestimenti su diverse tipologie di substrato per migliorarne le prestazioni tribologiche. Recentemente, con lo sviluppo delle tecniche di manifattura additiva, è stato possibile realizzare deposizioni di alta qualità riducendo allo stesso tempo molti limiti di processo. In questo studio, polveri di WC-12Co sono state depositate mediante Direct Energy Deposition (DED) su un acciaio super-rapido S390, utilizzando tre diverse strategie di scansione laser e mantenendo costante sia la velocità di scansione sia la portata delle polveri. Sono state eseguite caratterizzazioni in microscopia ottica (OM) ed elettronica a scansione (SEM/EDS) oltre che prove di microdurezza Vickers per valutare la correlazione tra i parametri di processo e le conseguenti proprietà microstrutturali e meccaniche.
WC-12Co, Tribological coating, DED, Scanning strategy, Microstructure, Microhardness
WC-12Co, Rivestimento tribologico, DED, Strategia di scansione, Microstruttura, Microdurezza
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