碳化鎢噴涂工藝輥表面涂層失效分析

 鍍鋅工藝分為熱鍍鋅和電鍍鋅。其中，熱鍍鋅工藝因其成本低、方法簡便、產品質量明顯提高等優點，已成為大范圍使用的金屬防銹方法之一。熱鍍鋅板已應用于汽車、家電等行業。熱鍍鋅板的生產過程主要包括原板制備、鍍前處理、退火、熱鍍、鍍后處理等。在連續退爐中與帶鋼緊密接觸的中溫爐輥、翻轉輥、矯正輥等輥均稱為“工藝輥”。帶鋼在退火爐中的基本工作狀態是在充滿氫氣的保護氣氛中加熱到再結晶溫度以上，而浸鍍設備則是在450°C至480°C的液態鋅環境中。在實際應用中，工藝輥存在蠕變、腐蝕等失效形式。例如，在連續退火爐中服役超過十年的軋輥，由于在高溫下長期服役，會使材料產生σ相和蠕變孔，軋輥表面會變形，從而導致軋制不均勻的鋼帶。使用過程中，沉輥浸入熔融鋅液中，被活性鋅液腐蝕。輥子表面容易發生點蝕，變得粗糙，造成鍍鋅板表面點蝕缺陷。 碳化鎢噴涂是熱噴涂技術的一種，是在金屬或非金屬表面噴涂一層碳化鎢材料的過程。江蘇熱噴涂碳化鎢廠家

整體碳化鎢噴涂在耐磨閥中的應用！

4、申請        在高溫，高壓，強腐蝕性和含固體顆粒的漿液和粉末等煤氣化和多晶硅等工作條件下，通常使用硬密封球閥，文丘里黑水控制閥，粉煤控制閥，碟形閥滑動閥的閥瓣和閥座分別噴涂碳化鎢硬質合金以形成密封對。因為碳化鎢噴涂涂層的厚度小于2mm，所以硬度小于60HRC，并且涂層與基底之間的結合力小于1000psi。噴涂通常在10000℃的高溫條件下進行，操作和施工條件苛刻。該閥的使用壽命難以保證10,000次循環，無法滿足煤化工漿料和多晶硅粉的長期穩定生產要求。另一方面，噴涂碳化鎢的強度主要由基材提供。當兩種材料的線膨脹系數大時，使用受到溫度的限制，并且難以超過450℃。 江蘇熱噴涂碳化鎢廠家提高其耐磨性和耐腐蝕性。

碳化鎢噴涂的原理介紹

1、主要的表面涂層應用工藝碳化鎢噴涂主要涂層工藝，可達到的涂層厚度，常用涂層材料和典型應用。 有許多因素需要考慮。 例如，某些工藝不一定適合于某些材料，或者某些工藝無法獲得所需的涂層厚度，或者某些工藝需要非常復雜的設備，因此成本相對較高。 成本分析通常確定涂層的實際用途。 同時，需要考慮環境因素以滿足生態標準。 

2.熱噴涂工藝2.1基體材料的選擇基礎材料必須能夠在噴砂過程中變得粗糙。通常，基體的表面硬度必須≤55HRC（高錳鋼的原始硬度為HRC17?21，使用后表面硬度會增加，硬度可達到HRC45左右;典型的軸承鋼GCr15為回火后的硬度為：HRC61-65； 65Mn彈簧鋼的硬度為42-47HRC； 304不銹鋼的出廠硬度應在HV145至175（約HRC11）之間，而改性304可以達到HV400以上（HRC42） GH4169合金的硬度可達HRC42，典型的鈦合金TC4的硬度約為HRC30，由于涂層和基體主要是機械結合，因此基體表面的清潔和預處理對于熱加工非常重要。噴涂工藝。

設備與工藝參數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，顆粒動能較高，所形成的涂層致密度高（孔隙率＜1%），然而溫度相對較低（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16000℃，比較適合高熔點材料，但是顆粒速度較低（300~500m/s），涂層孔隙率相對較高（3%~5%），需要通過調整功率（例如30~50kW）來平衡熔融度與氧化程度。2.噴涂參數設置-燃料與氣體比例：-在HVOF當中，倘若丙烷/氧氣比例失衡（比如氧氣過量），就會致使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/氫氣比例對焰流電離度產生影響，要是氫氣不足，就會使得溫度下降，導致粉末熔融不充分。因此碳化鎢噴涂可以起到防腐的作用，有效延長設備的使用壽命。

超硬質碳化鎢涂層通常是指由III、IV和V主族元素組成的共價鍵化合物（碳化物、氮化物〉和單質（金剛石）組成，有單晶、多晶和非晶等多種，如金剛石，立方氮化硼（C-BN〉，氮化碳（C3N4和CNX)，硼氮碳（BCN）及類金剛石（DLC)等。其硬度很高，接近天然金剛石硬度。通常，超硬涂層的硬度為800GPA以上；但也有學者把400GPA以上的共價鍵化合物涂層視為超硬涂層。類金剛石涂層的硬度變化范圍很大，與結構中SP3鍵含量有關。通常把不含氫的四方非晶碳TA-C也稱非晶金剛石涂層，視為超硬涂層，而其他的類金剛石涂層視為一般硬質涂層。除金剛石外，其他材料都是人工合成的，沒有天然對應物。另外，近年來研究的納米多層結構涂層和納米晶復合涂層的硬度也在超硬涂層的硬度范圍內，并具有綜合的優異性能，因而備受人們的青睞。超硬碳化鎢涂層材料可分為一元系(單質〉化合物、二元系化合物、三元系化合物及可能更多元系的化合物。超硬涂層材料的主要特點是：①化學鍵以共價鍵為主，離子鍵成分少；②由元素周期表中第2、3周期的III、IV族的氮乂碳化物及單質組成，組成元素的原子半徑很小。
總之，碳化鎢噴涂在許多領域都有廣泛的應用，可以提高部件的使用壽命和運行效率。江蘇熱噴涂碳化鎢廠家

耐磨應用：碳化鎢噴涂常用于需要提高表面耐磨性的場合。江蘇熱噴涂碳化鎢廠家

關于環境控制方面：就氣氛氧含量而言，于空氣中實施噴涂操作期間，在高溫狀況之下，WC極其容易與氧發生反應（特別是在等離子噴涂這種情形下），可借助低壓等離子噴涂（LPPS）或者利用惰性氣體予以保護，以此達成減少氧化的目的。針對工件溫度來講，在噴涂進程當中，若工件溫度過高（比如說高于200℃），便會致使熱應力出現積累現象，進而使得涂層容易開裂；而要是溫度過低的話，則會對顆粒的鋪展產生影響，終造成結合強度有所下降。接下來闡述施工工藝與操作：在涂層結構設計方面：單層與多層的選擇上，要是單層厚度過大（例如超過0.3mm），就容易由于內應力集中而出現開裂情況，采用多層薄涂（每層厚度小于等于0.2mm）并且對層間溫度加以控制（使其小于等于100℃），如此這般便能夠減少應力。關于過渡層的使用，在諸如不銹鋼之類的基材之上，先行噴涂NiCr或者NiAl過渡層（厚度處于50至100μm之間），如此可緩解因熱膨脹系數差異所帶來的問題（WC-Co的熱膨脹系數約為6×10??/℃，鋼的熱膨脹系數約為12×10??/℃），從而降低界面應力。江蘇熱噴涂碳化鎢廠家

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