热喷涂铁基材料在印刷业耐磨防护上的应用
K．Bobzin，T．Schlaefer，T．Warda，M．Schaefer，Aachen／D
热喷涂技术
摘 要：与典型的耐磨防护材料(如金属陶瓷)相比，铁基材料不仅对人体更健康、更具有环境友好性，而且在材料成 本和加工费用方面，其经济效益也更明显。当热喷涂粉末的粒度非常细时(小于15urn)，所获得的涂层表面更光滑，而且能获得相对较薄的、致密的、接近净成形的涂层。这就会降低涂层材料及加工的费用。本研究采用大气等离子(APS) 喷涂粒度为5-15um的铁基细热喷涂粉末制备印刷行业耐磨防护涂层。为了避免细的铁基热喷涂粉末在喷涂过程中的氧化问题，本研究设计并制备了一个防护罩。在APS设备上安装了这种特殊的防护罩以防止铁基材料的氧化；本文对所制备涂层的显 微组织、显微硬度、化学成分、相组成和表面粗糙度进行了分析，同时介绍了这种涂层所产生的经济效益。
关键词：热喷涂粉末；铁基粉末；等离子喷涂；耐磨性；抗氧化
与金属陶瓷和硬质金属材料相比，铁基材料对人体安全、对环境友好且价格低廉，同时还具有较高的韧性和可加工性。喷涂细热喷涂粉末会在喷涂材料和涂层的可加工性方面获得一定的经济效益，相关的 核算研究正在进行。这些研究主要集中在喷涂两种 粒度范围的WC／Co细热喷涂粉末。 采用这种粒度的细粉喷涂可以制备致密的、在各部位近净成形的高质量涂层，由此可以减少后续砂带磨削等机械加工的费用。
喷涂过程中的氧化问题是采用超音速火焰喷涂或大气等离子喷涂细铁基粉末面临的主要问题。印刷工业中的油墨辊涂层需要有足够的耐腐蚀性能同时涂层要求薄而尺寸均匀。这就要求涂层具有较低的氧含量。
省略
结论
本研究开发并成功应用了适合大气等离子喷涂系统F4一HBS喷枪的遮蔽罩。采用牌号为 Duah~55B铁基热喷涂粉末进行喷涂时，与无遮蔽罩相比，有遮蔽罩时制备的涂层中氧含量降低超过 55％，而且涂层的显微硬度和微观组织不受影响。 涂层的耐磨性、冲击行为和剪切强度正在试验中。考虑到耐腐蚀性能，本文还开发了更细的铁基热喷涂粉末 (X260Ni，Carpenter Powder Products GmbH，Dues-seldorf，Germany)。其化学组成如下：Cr26．8％，Nil 1.5％，V2．2％，Mo 1．2％，Mn0．7％，Nb1．4％，C2．6％， FeBa1．。本研究会进一步测试它的耐磨性、耐蚀性、 抗冲击性和润湿性。涂层的耐蚀性会使用印刷工业的废液进行测试，同时会以NiCrBSi、316L和镀硬铬涂层作为对比；除了等离子喷涂，也会采用HVOF喷涂技术制备涂层。
如同本文最初所提到的，本研究的目的之一是开发一种具有经济效益的涂层系统，其材料和涂层可加工性都要考虑。目前Ni基合金或金属陶瓷的价格基本上是铁基合金价格的2倍，根据世界银2009年6月的预报，到2020年镍的价格会上涨50％，而铁的价格会降低25％；根据合金元素和数量的不同，铁基合金的价格在20到25欧元之间波动。就喷涂之后的加工过程而言，光滑的表面可以直接进行磨削加工，涂层的加工时间会大大缩短。对于表面粗糙度为3um的陶瓷来说，磨削的时间为4：l。考虑到经济和生态环保因素，铁基材料在耐磨耐蚀性能上取代其他材料是非常有潜力的。
参考文献略
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/
|
