關(guān)于影響碳化鎢噴涂性能的因素探討!影響碳化鎢噴涂性能(諸如硬度、耐磨性、結(jié)合強(qiáng)度、孔隙率等等)的因素,主要涵蓋材料體系、設(shè)備參數(shù)、施工工藝以及后處理等諸多環(huán)節(jié),具體分析如下:一、材料體系1.粉末成分與粒度-粘結(jié)相種類:碳化鎢粉末一般來(lái)講需添加金屬粘結(jié)相(像Co、Ni、Cr之類),粘結(jié)相的含量,對(duì)于涂層韌性與結(jié)合強(qiáng)度而言,有著直接的影響。舉例來(lái)說(shuō),WC-12Co涂層的結(jié)合強(qiáng)度(處于70~100MPa范圍)相較于純WC涂層更高,而且其抗沖擊性也更為優(yōu)良。-粉末粒度分布:-若粒度太小(比如<15μm):在焰流之中,極易出現(xiàn)過(guò)度氧化或者蒸發(fā)的狀況,從而致使涂層含有WC???(缺碳相),進(jìn)而使得硬度下降。-要是粒度太大(例如>45μm):則會(huì)出現(xiàn)熔融不充分的情形,涂層孔隙率隨之升高,結(jié)合強(qiáng)度也就降低了。-理想粒度方面:對(duì)于超音速火焰噴涂(HVOF)而言,適用的是15~45μm范圍;而等離子噴涂適用的則是20~60μm范圍。因此碳化鎢噴涂可以起到防腐的作用,有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。無(wú)錫耐磨碳化鎢加工工藝

鎢-碳二元系能形成兩種晶型的碳化物,即WC和W2C。其中WC是制造硬質(zhì)合金的主要原料,也是熱噴涂領(lǐng)域制備高耐磨涂層的重要原料粉末。WC硬度高,特別是其高溫硬度高。WC能很好地被C0、Ni、Fe等金屬熔體潤(rùn)濕,尤以鈷溶體對(duì)現(xiàn)的潤(rùn)濕性比較好。升高溫度至金屬熔點(diǎn)以上時(shí),界口能溶解在這些金屬熔體中,而當(dāng)溫度降低時(shí),又能析出WC0這些優(yōu)異的性能,使它能用鉆或鎳等金屬做粘結(jié)相材料,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)或包覆處理,形成耐磨性很好的耐磨涂層。WC的主要缺點(diǎn)是抗高溫氧化能力差,在500℃~800℃七空氣中遭受嚴(yán)重氧化,在試化性氣氛中受強(qiáng)熱易分解為W2C和碳,即所謂“失碳”。這可通過(guò)用耐熱抗氧化的金屬做包裹層或粘結(jié)相,對(duì)WC顆粒進(jìn)行預(yù)保護(hù);也可以與TaC、TiC等固溶形成復(fù)合碳化物,改善WC的耐熱抗氧化性能。WC在Ar氣氛中加熱至2850℃仍然穩(wěn)定,在高溫氮?dú)庵幸嗖皇苡绊憽I虾B菪S噴涂碳化鎢延長(zhǎng)材料壽命:碳化鎢噴涂可以保護(hù)基材免受磨損和腐蝕。

應(yīng)用領(lǐng)域耐磨、防腐、隔熱、造紙;鐵路、機(jī)械、汽車、鋼鐵、石油、化工、印刷、航空航天、電力煤碳。三、作用及特點(diǎn)1、應(yīng)用熱噴涂工藝,可以針對(duì)材料機(jī)件表面性能不同要求,采用相應(yīng)的材料,使噴涂后的機(jī)件表面性能發(fā)生大的轉(zhuǎn)變。2、可使工件獲得極好的耐磨耐腐、耐熱隔熱,絕緣等基材不具備的特性,延長(zhǎng)使用壽命數(shù)倍至數(shù)十倍。3、在節(jié)省大量*材料的同時(shí),發(fā)揮出常規(guī)及其它特殊省處理不可比擬的優(yōu)良性能。4、由于工件獲得優(yōu)越使用性能,可節(jié)省材料及零配件庫(kù)存量,比較大降低停機(jī)率,提高經(jīng)濟(jì)效益。
1、測(cè)試方法 對(duì)在機(jī)器上使用半年就剝落涂層的工藝輥進(jìn)行故障分析。工藝輥表面WC-12Co涂層采用普萊克斯JP5000超音速火焰噴槍制備,涂層厚度約150μm。噴涂過(guò)程中,噴涂距離380mm,氧氣流量2000scfh,煤油流量6.0gph,送粉速度80g/min。現(xiàn)場(chǎng)采集工藝輥表面噴涂層不合格部分和非不合格部分樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)。采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP,Agilent 725ES)檢測(cè)工藝輥的材料成分,采用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜儀(EDS)分析其形貌和元素組成。涂層。為研究噴砂后處理對(duì)界面微觀結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)噴砂后的噴涂試件進(jìn)行空氣吹掃和空氣吹掃耦合鋼刷,對(duì)不同噴砂處理后的試件涂層/基材界面進(jìn)行了對(duì)比分析。執(zhí)行。微觀分析。 2、輥面檢測(cè) 現(xiàn)場(chǎng)觀察到的爐外滾筒外觀如圖1所示。 爐外滾筒表面可見鍍層銹跡,銹跡呈斑點(diǎn)析出狀態(tài),宏觀外觀部分是摩爾紋。在工藝輥中間可以看到涂層的剝離區(qū)域。工藝輥邊緣表面沒(méi)有明顯的銹跡,在本研究中視為非故障部分。在研究過(guò)程中,對(duì)剝離涂層的結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行了分析。耐磨應(yīng)用:碳化鎢噴涂常用于需要提高表面耐磨性的場(chǎng)合。

設(shè)備與工藝參數(shù)1.熱源類型與能量密度-超音速火焰噴涂(HVOF):其焰流速度大于1000m/s,顆粒動(dòng)能較高,所形成的涂層致密度高(孔隙率<1%),然而溫度相對(duì)較低(大約3000℃),所以必須確保WC-Co粉末能夠充分熔融。-等離子噴涂:溫度可高達(dá)16000℃,比較適合高熔點(diǎn)材料,但是顆粒速度較低(300~500m/s),涂層孔隙率相對(duì)較高(3%~5%),需要通過(guò)調(diào)整功率(例如30~50kW)來(lái)平衡熔融度與氧化程度。2.噴涂參數(shù)設(shè)置-燃料與氣體比例:-在HVOF當(dāng)中,倘若丙烷/氧氣比例失衡(比如氧氣過(guò)量),就會(huì)致使WC氧化生成WO?,從而降低涂層硬度(WC硬度約為2300HV,而WO?700HV)。-在等離子噴涂中,氬氣/氫氣比例對(duì)焰流電離度產(chǎn)生影響,要是氫氣不足,就會(huì)使得溫度下降,導(dǎo)致粉末熔融不充分。采礦和基礎(chǔ)工業(yè):碳化鎢的強(qiáng)度在這些領(lǐng)域也很常見,用于各種鉆孔作業(yè)。徐州噴涂碳化鎢廠家
采用超聲波火焰工藝(HVOF或HVAF)噴涂Wc 12Co或Wc 10Co4Cr,瓦楞表面耐磨性能顯著提高。無(wú)錫耐磨碳化鎢加工工藝
為了解決工藝輥的腐蝕磨損問(wèn)題,不改變基材成分的表面處理是目前常用的工藝措施。例如,通過(guò)滲透鍍、熱噴焊、熱噴涂技術(shù)等在工藝輥表面形成涂層。涉及的涂層材料包括W-Mo合金、鐵-鋁金屬間化合物、WC-Co系列金屬陶瓷、其中,以HVOF碳化鎢為噴涂材料已廣泛應(yīng)用于熱鍍鋅汽車板生產(chǎn)線。工藝輥表面噴涂碳化鎢后,可提高帶鋼表面質(zhì)量。 HVOF制備的碳化鎢涂層具有良好的結(jié)合力,為基材提供了良好的保護(hù)。但是,如果噴涂失敗并剝落,輥體的基材將直接暴露在外面,導(dǎo)致其迅速失效。因此,為了保證噴涂層能夠更好地保護(hù)輥系,獲得更好的帶鋼表面質(zhì)量,有必要對(duì)噴涂層失效的原因及影響因素進(jìn)行研究。無(wú)錫耐磨碳化鎢加工工藝
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