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不同燃料超音速火焰喷涂 NiCr-Cr3C2涂层
发表于:2014-12-01
作者:admin
来源:未知
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超音速火焰喷涂( HVOF) 制备的 NiCr-Cr3C2涂层在低于 980 ℃ 温度下具有优异的耐磨、耐蚀性能而广泛应用在蒸汽涡轮机叶片、涡轮发动机排气泵以及能源输送管道等领域[1-3]。作为一种高效率的热喷涂工艺,HVOF 喷涂在降低成本及设备应用,提高工业产品质量上发挥重要作用,极大促进表面工程技术的发展[4-5]。随着超音速火焰喷涂设备不断更新,新型喷涂系统在火焰温度和离子飞行速度上得到一定改善,所制备的 NiCr-Cr3C2金属陶瓷涂层高温下表现出更优异的耐磨损和耐腐蚀等性能[6-7]。近年来国内外学者重点考察了不同参数 HVOF 工艺制备的 NiCr-Cr3C2涂层,希望能进一步优化喷涂工艺参数,获得优异性能的涂层以满足工程需求[8 - 11]。Roy 等[12]考察了不同微纳尺度的 25% NiCr-Cr3C2粉末的差别,发现在喷涂层的相组成和组织分布均相同时,纳米尺度粉所得涂层的显微硬度( 1440 HV) 远高于微米尺度粉所得涂层的( 980 HV) 。Guilemany 等[13]在 3 种体积分数的氧气、甲烷燃烧条件下喷涂微米尺度 25%NiCr-Cr3C2粉末,结果表明所得喷涂层的物相均为 Ni( Cr) + Cr3C2,只是涂层中 Ni( Cr) 固溶体的成分差别很大。涂层中各相分布不均匀甚至含有未熔或半熔颗粒。Wang 等[14]研究了氧气、甲烷流量及喷射距离工艺参数对 HVOF 制备的 25% NiCr-Cr3C2涂层组织结构与硬度影响,发现影响涂层硬度和沉积效率的主要因素是送粉空气流和速度比率,其次是通量比和Cr3C2分数。

  超音速火焰喷涂采用的燃料有甲烷、丙烷、煤油等,由于燃料直接决定燃烧条件,对 HVOF 工艺所得喷涂层的组织结构与性能有较大影响,对不同燃料造成的影响尚未见有报道。本工作主要考察采用以丙烷和煤油为主要燃料 HVOF 工艺所得的喷涂层。探讨不同燃料对涂层相组成、结晶度、组织分布及显微硬度和韧性的影响,为进一步延长 NiCr-Cr3C2涂层服役寿命,为超音速喷涂层在汽轮机阀、轴等应用提供参考和理论指导。
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