Атрыманне нікель-хром-хром-карбідных пакрыццяў метадам звышгукавога напылення

Звышгукавое напыленне — гэта перадавая тэхналогія апрацоўкі паверхняў, у якой выкарыстоўваюцца высокатэмпературныя, хуткасныя струмені для плаўлення або частковага плаўлення пакрывальных матэрыялаў, а затым іх нанясення на паверхню падкладкі з высокай хуткасцю для ўтварэння высокапрадукцыйнага пакрыцця. Сярод іх нікель-хромавыя/карбід-хромавыя пакрыцці, атрыманыя метадам звышгукавога полымявага напылення, асабліва шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловасці.

I. Тэхнічныя прынцыпы Тэхналогія звышгукавога полымянага напылення выкарыстоўвае інтэнсіўнае згаранне паліва (напрыклад, газы, прапану або вадароду) з кіслародам пад высокім ціскам у камеры згарання для стварэння газавага патоку высокай тэмпературы і ціску. Гэты газавы паток паскараецца да звышгукавых хуткасцей пры праходжанні праз спецыяльна распрацаванае сопла Лаваля, утвараючы стабільны высакахуткасны струмень. Кампазітны парашок са сплаву нікель-хром і карбіду хрому, які выкарыстоўваецца ў працэсе напылення, падаецца ў гэты струмень, хутка награваецца да расплаўленага або напаўрасплаўленага стану і ўздзейнічае на папярэдне апрацаваную (напрыклад, пяскоструйную) паверхню падкладкі з надзвычай высокай хуткасцю (звычайна перавышае 600 м/с). Расплаўленыя часціцы расплаўляюцца на падкладцы, хутка астываюць, складваюцца і застываюць, у канчатковым выніку ўтвараючы шчыльнае, моцна звязанае металакерамічнае пакрыццё.

II. Характарыстыкі пакрыцця стрыжня Пакрыццё з нікель-хрому/карбіду хрому, атрыманае з дапамогай гэтага працэсу, валодае наступнымі выдатнымі ўласцівасцямі:

Выдатныя механічныя ўласцівасці: Пакрыццё спалучае высокую цвёрдасць з добрай трываласцю. Яго мікрацвёрдасць звычайна вагаецца ад 760 HV да 995 HV. Нікель-хромавы сплаў, які выступае ў якасці злучнай фазы, забяспечвае выдатную трываласць і трываласць счаплення, у той час як дысперсная цвёрдая фаза карбіду хрому забяспечвае асноўную зносаўстойлівую апору. Сярэдняя трываласць счаплення паміж пакрыццём і падкладкай перавышае 60 МПа.

Шчыльная мікраструктура: з-за надзвычай высокай хуткасці распыленых часціц яны цалкам дэфармуюцца пры ўдары, што прыводзіць да шчыльнага накладання і дазваляе кантраляваць парыстасць пакрыцця на надзвычай нізкім узроўні 1-2%. Нізкая парыстасць з'яўляецца ключом да выдатнай каразійнай устойлівасці пакрыцця і ўстойлівасці да акіслення.

Выдатныя характарыстыкі пры высокіх тэмпературах: Гэта пакрыццё захоўвае стабільныя характарыстыкі на працягу доўгага перыяду ў дыяпазоне рабочых тэмператур ад 538℃ да 900℃. Яно дэманструе высокую цвёрдасць пры высокіх тэмпературах і значную ўстойлівасць да акіслення і газавай эрозіі. Даследаванні паказваюць, што пры высокай тэмпературы 620℃ яго ўстойлівасць да эрозіі цвёрдых часціц у некалькі-дзесяць разоў вышэйшая, чым у звычайных цеплаўстойлівых сталёвых падкладак.

Добрая ўстойлівасць да ўздзеяння навакольнага асяроддзя: злучная фаза нікель-хромавага сплаву сама па сабе мае добрую ўстойлівасць да акіслення і карозіі. У спалучэнні з карбідам хрому пакрыццё эфектыўна супрацьстаіць высокатэмпературнаму акісленню, карозіі серай і эрозіі ад розных саляных туманаў і хімічных асяроддзяў.

III. Асноўныя вобласці прымянення

Аэракасмічная прамысловасць: выкарыстоўваецца для зносаўстойлівых і ізаляцыйна-ўстойлівых ушчыльненняў на кампанентах гарачых канцоў, такіх як лапаткі кампрэсара рухавіка і корпусы турбін.

Энергетыка і магутнасць: шырока выкарыстоўваецца для абароны ад высокіх тэмператур і падаўжэння тэрміну службы труб катлоў на вугальных і газавых электрастанцыях, лапатак паравых турбін і пераходных секцый газавых турбін.

Прамысловая вытворчасць: ужываецца для ключавых кампанентаў, такіх як металургічныя валкі, высокатэмпературныя клапаны, накіроўвалыя печы для спякання, валы нафтахімічных помпаў і механічныя ўшчыльняльныя кольцы.

IV. Нікель-хром-хром-карбідныя матэрыялы, прыдатныя для звышгукавога распылення.