Прымяненне звышгукавых напыленых нікель-хром-хром-карбідных пакрыццяў

Звышгукавыя напыленыя пакрыцці з нікель-хром-карбіду хрому (NiCr-Cr₃C₂), якія валодаюць выдатнай устойлівасцю да высокатэмпературнага зносу, карозіі і эрозіі, адыгрываюць важную ролю ў абароне ключавых кампанентаў у розных прамысловых сектарах. Ніжэй прыведзены аналіз тыповых сцэнарыяў прымянення і рэальных вынікаў:

I. Энергетычнае і энергетычнае абсталяванне
1. Абарона катла "чатырохтрубнай"
- У цеплавых электрастанцыях і катлах з псеўдакіпячаным слоем трубы вадзяных сценак, трубы перагрэвальнікаў, трубы перагрэвальнікаў і трубы эканамайзера падвяргаюцца працяглай эрозіі пад уздзеяннем высокатэмпературных дымавых газаў і вугальнага попелу, што прыводзіць да штогадовага зносу да 1,5-2,0 мм.
- Пасля нанясення пакрыццяў NiCr-Cr₃C₂ (таўшчынёй 0,3-0,6 мм) знос зніжаецца да 0,03-0,2 мм/год, што падаўжае тэрмін службы да больш чым сямі гадоў і скарачае незапланаваныя прастоі, выкліканыя разрывамі труб. Тыповы працэс: звышгукавое дугавое напыленне (HVOF) з выкарыстаннем пакрытага парашка з утрыманнем Cr₃C₂ 75%-80% для павышэння аднастайнасці пакрыцця і ўстойлівасці да абязуглероджвання.

2. Кампаненты турбін і газавых турбін
- Кампаненты, якія праходзяць праз паветра, такія як лапаткі турбін і накіроўвальныя лапаткі, схільныя да кавітацыі і эрозіі ў вадзе, насычанай пяском.
- Дзякуючы даданню такіх элементаў, як Nb і Ta (1-5%), пакрыццё паляпшае зносаўстойлівасць ад фрэтынгу і кавітацыі, што робіць яго прыдатным для вырабу лапатак гідраэнергетыкі і газавых турбін.

II. Аэракасмічная і высокакласная тэхніка
1. Паласы ўшчыльнення шчотак рухавіка
- У ўшчыльняльніках ротараў кампрэсараў і турбін пакрыццё павінна валодаць як высокай трываласцю счаплення (43-47,6 МПа), так і самазмазвальнымі ўласцівасцямі.
- Даданне цвёрдых змазвальных рэчываў, такіх як CaF₂/BaF₂ (астатнія), стварае самазмазвальнае пакрыццё пры высокай тэмпературы, якое зніжае страты на трэнне шчотак і адаптуецца да ўмоў эксплуатацыі ніжэй за 800°C. - Прыклады параметраў працэсу: адлегласць распылення 340-360 мм, хуткасць патоку кіслароду 1750-1800 л/г, хуткасць патоку газы 5,3-5,5 гал/г.

2. Абарона кампанентаў з высокатэмпературных сплаваў
- Выкарыстоўваецца на шыпах лапатак кампрэсара, штыфтах шасі і г.д., каб супрацьстаяць зносу ад фрэтынгу і акісленню пры высокай тэмпературы.

III. Нафтахімічная прамысловасць і цяжкае машынабудаванне

1. Абсталяванне для бурэння і гідраўлічных палівак
- Такія кампаненты, як уцягнутыя трубы для нафтавых свідравін, цэнтралізатары і футроўкі буравых помпаў, падвяргаюцца падвойнаму ўздзеянню з боку эрозіі пяску і каразійных асяроддзяў.
- Устойлівасць пакрыцця да карозіі ў 30 разоў вышэйшая, чым у нержавеючай сталі (у разведзенай сернай кіслаце), што павялічвае тэрмін службы ад эрозіі ў 3-5 разоў.
- Для ўшчыльняльных паверхняў клапанаў і рабочых колаў хімічных помпаў, ён супрацьстаіць сінергічнаму ўздзеянню слабакіслотных асяроддзяў і зносу часціц.

2. Рамонт кампрэсараў і шруб
- Напыленне на шрубы кампрэсара і штокі поршняў гідраўлічных цыліндраў памяншае трэнне і знос, замяняючы дарагія кампаненты з нержавеючай сталі.

IV. Машыны для вырабу паперы і тэкстылю
1. Сушыльныя цыліндры і кампаненты ролікаў
- Пасля нанясення пакрыцця распыленнем цвёрдасць паверхні цыліндраў сушылак для паперы дасягае HRC35-46 (HB330-420), што зніжае каэфіцыент трэння і знос лязоў. Гэта скарачае цыкл шліфавання з шасці месяцаў да 3-4 гадоў, павялічваючы вытворчасць паперы на 30%.
- Ролікі і валкі-гадэ ў тэкстыльных машынах узмоцнены пакрыццямі, што значна падаўжае тэрмін іх службы.

2. Абарона ад карозіі пласціністага цеплаабменніка
- Шырокаканальныя цеплаабменныя пласціны пакрытыя пакрыццём таўшчынёй 0,3-0,5 мм для вырашэння праблем з карозіяй, выкліканай шчолачнымі растворамі, і падаўжэння інтэрвалаў тэхнічнага абслугоўвання.

V. Ключавыя моманты ўкаранення працэсу
1. Выбар парашка
- Перавага аддаецца пакрытым парашкам (75-80% Cr₃C₂ + 20-25% NiCr) з памерам часціц ≥70% -325 меш і цякучасцю

2. Папярэдняя апрацоўка паверхні

- Пяскоструйная апрацоўка да ступені Sa3, з шурпатасцю 50-80 мкм. Распыленне павінна быць завершана на працягу 3-4 гадзін пасля пяскоструйнай апрацоўкі.

3. Кантроль параметраў распылення
- Хуткасць полымя HVOF 1500-2000 м/с і тэмпература 2900-3100°C для інгібіравання раскладання карбіду (хуткасць раскладання

Кароткі змест
Нікель-хромавыя карбідныя пакрыцці, дзякуючы сваёй сінергічнай структуры "цвёрдая фаза + злучная фаза" (Cr₃C₂ для зносаўстойлівасці + NiCr для каразійнай стойкасці) і тэхналогіі звышгукавога напылення, ідэальна падыходзяць для вырашэння праблем суіснавання высокіх тэмператур, карозіі і зносу. Іх прымяненне ўжо ахоплівае такія асноўныя сектары, як энергетыка, авіяцыя і цяжкая прамысловасць. Будучыя распрацоўкі будуць уключаць нанакампазіты (напрыклад, даданне B₄C) і інтэлектуальныя працэсы для далейшага пераадолення праблемы доўгатэрміновай абароны ў экстрэмальных умовах.