随着高新技术的发展，涂层的工作环境越来越恶劣，对涂层材料的性能如耐高温、抗高温氧化、抗腐蚀、耐摩擦磨损等的要求也越来越高。生产设备和工具的失效主要包括：磨损失效、塑性/脆性断裂失效和腐蚀失效。设备和零部件的失效大多是从表面材料的流失开始的，因此，有针对性的对表面加以防护比对材料整体进行处理更加经济、实用。关于锅炉“四管”的涂层防护问题，国内外早已有几十年的研究，经过试验、运用，研究者指出热喷涂工艺制备涂层是有效、经济的途径。
热喷涂的原理是通过将结构喂料加热到熔融或半熔融状态，其热源有等离子体、火焰和电弧等，然后利用高速气流/焰流使熔融态颗粒以高速撞击基体表面，不断堆积，而形成涂层。常见的喷涂方式主要有：电弧喷涂、爆炸喷涂、等离子喷涂和火焰喷涂等。
由表1 可知，超音速火焰喷涂（AC-HVAF）的火焰温度可达3500K，火焰速度高达1200m/s，喷涂粒子温度可达3300K，喷涂粒子速度高达1000m/s，且孔隙率<1%，与其他喷涂工艺相比，AC-HVAF具有适中的火焰温度，可以有效避免粉末中陶瓷相的分解，如WC的脱碳分解，TiB2的脱硼分解，从而确保涂层的高耐磨性和高硬度。因此，超音速火焰喷涂是制备NiCrCoAlY-TiB2金属陶瓷纳米复合涂层的理想选择。
表1 常用热喷涂技术对比
NiCrCoAlY合金具有良好的高温性能，Ni元素能增大涂层与基体的粘结性，Cr与Al分别在氧化时形成致命氧化膜，Y作为稀土元素，可增大粘结性，增强氧化膜与基体金属的黏着力。因此其可作为TB2陶瓷粉的粘结相，增加结合强度和减小因热膨胀系数的不同而产生的应力。TiB2由于具有超高硬度（显微硬度34GPa）、高熔点（2980℃）、优异的抗高温氧化（空气中1000℃）等特性，表现出极好的耐磨、耐蚀和耐高温性能。M-TiB2金属陶瓷复合涂层已被认为是替代传统涂层应用于450℃~1000℃高温耐磨场合的最佳候选涂层材料之一。
本文由桑尧热喷涂网收集整理。本站文章未经允许不得转载；如欲转载请注明出处，北京桑尧科技开发有限公司网址：http://www.sunspraying.com/
|
