HVOF替代EHC.ppt

多功能超音速火焰喷涂在替代电镀硬铬中的应用 谢 谢 各 位 专 家！ 欢 迎 批 评 指 正！ 涂层由粘结相Co和硬质相WC组成，当磨粒磨削涂层时，软的粘结相容易被切削，而硬度很高的WC则抵挡了磨粒的切削作用。多功能超音速火焰喷涂WC-12Co涂层磨粒磨损失效机制为磨粒对粘结相Co的犁削，使WC粒子失去粘结相的包裹而暴露，最终在磨料的作用下剥落。 典型HVOF涂层与EHC镀层性能之比较 通常用于HVOF喷涂的钴基碳化钨粉末有WC-12Co、WC-17Co、WC10Co4Cr等，依喷涂粉末种类、制造工艺及特性的不同，涂层的硬度分布在HV1000-HV1500；主要应用在低温磨粒磨损和冲蚀磨损的工况，一般低于550℃，在较高的温度（550-930℃），使用Cr3C2-NiCr涂层。 镀镀层的硬度约为HV900-HV1000，是镍的两倍，在390℃以下时，其硬度下降不大，当加热超过此温度时，硬度显著降低；镀铬层对其它金属的摩擦系数比较低，因而广泛应用于轴、活塞环、内燃机汽缸套；金属铬在空气中很易被钝化，有较强的耐蚀性能。EHC镀层光泽好，并且有适当的防腐蚀性能。在铁基合金零部件表面镀硬铬，其主要目的是提高机件表面硬度，增加耐磨性，改善抗刮伤性，改进耐腐蚀和热障。 3种HVOF涂层与EHC镀层进行比较，为应用研究提供理论依据。HVOF涂层在硬度、耐磨性、耐温方面优势明显，一般说来，用HVOF制备的WC金属陶瓷涂层的耐磨损性能是EHC镀层的2倍以上。表中还可以看出WC－Co的耐腐蚀性较差，当有腐蚀介质存在时，这可以选用WC与镍基合金的复合涂层，涂层中钴基碳化钨是为了耐磨损，而镍基合金具有耐腐蚀性。 ﹤1.5 ﹤1.5 ﹤1.5 ﹤1.5 孔隙率（％） 合格 合格 合格 24h腐蚀 耐腐蚀性(盐雾试验)（腐蚀率mg/h） 450 900 550 550 最高工作温度(℃) 7.1 11.6 — 13.5 密度(g/cm3)20℃ 800 1080 1274 1376 涂层硬度HV300 Cr Cr3C2－NiCr （75/25） WC－CoCr （86/10/4） WC－Co （88/12） 涂层组成 EHC HVOF 涂层类型 HVOF喷WC-12Co涂层和镀硬铬的磨损失重试验结果，由图可知，镀硬铬的磨损失重量大，特别是在大载荷条件下，镀硬铬的磨损失重是WC-12Co涂层的4倍。 试验结果表明，HVOF喷涂层的性能明显优于镀硬铬，镀硬铬层内部存在大量的微裂纹，在疲劳寿命上不如WC-Co涂层；在耐蚀性能方面，按美国GM9540P/B标准进行的腐蚀试验表明，WC-Co-Cr涂层的耐蚀性能也强于镀硬铬。 装备部件表面改性修复（HVOF方法）工艺研究 舰艇装备部件大、价值高昂、性能要求高、损坏时无（或不能及时提供）配件，机件种类繁杂，损坏情形也各不雷同，这就为装备维修保障工作提出了新的要求，特别是如何提高机件运动部位表面的使用寿命，对保证出效益出战斗力意义重大。本课题的目的在于，通过与传统优质涂层作比较，找出一种性能更优，工艺灵活，省钱又环保的现代涂层制备方法，以解决装备零部件的尺寸修复和提高部件运动表面硬度及耐磨性等诸多问题。 试验与实践证明，由于HVOF具有很高的焰流速度和相对较低的焰流温度，特别适宜于制备性能优异的碳化物金属陶瓷涂层，综合性能优于EHC镀层，工艺灵活，是用于装备部件表面修复与强化的最佳选择。HVOF工艺主要包括机件表面预处理方法、HVOF工艺参数确定依据、工艺过程控制、后加工及检验。 机件表面预处理方法 只有洁净、干燥、粗糙的表面，才能使微粒在塑性尚未消失时与表面牢固地嵌合，形成良好的附着条件。因此，为了提高喷涂层的结合强度，对工件表面进行预处理是一个十分重要的步骤。工件的表面预处理通常包括表面清洗、表面预加工和表面粗化。 对于污染比较严重的机件，表面预处理的第一道工序是对待喷涂表面及其相邻近的区域除油、去污、除锈等清洗工作。对于污染很轻的机件，可以不用表面清洗，直接进行表面预加工。表面预加工一般包括：待喷涂表面修整，如车粗螺纹、深坑填补、边角修整、非喷涂表面保护等。 表面粗化的最好方法是喷砂处理。喷砂处理能除去工件表面氧化膜，显露出“新鲜”金属，并使表面粗糙化，即“净化、活化和粗化”（简称“三化”）作用，同时还能使表面产生一定的残余压应力，对提高喷涂后的疲劳强度有利。喷砂处理要选用洁净、锋利多角的砂料，并且要用无水无油的压缩空气吹喷。喷砂压力为0.5～0.7Mpa；磨料选用16～18目棕刚玉砂。 喷砂处理应达到的标准为：表面粗糙度Rz为70～100μｍ，Sa为3.0级。喷砂后的基