پوشش کاربید تنگستن توسط اسپری شعله مافوق صوت تهیه شد

پوشش کاربید تنگستن توسط اسپری شعله مافوق صوت تهیه شد

پاشش شعله مافوق صوت، پاشش سوخت اکسیژن با سرعت بالا، HVOF) بر اساس اسپری شعله معمولی در اوایل دهه 1980 نوعی فناوری جدید پاشش حرارتی را توسعه داد.

از هیدروژن، استیلن، پروپیلن، نفت سفید و سایر سوخت ها استفاده می کند و از اکسیژن به عنوان تقویت کننده سوخت استفاده می کند.

در محفظه احتراق یا نازل مخصوص می سوزد و شعله احتراق مافوق صوت با سرعت بیش از 2100 متر بر ثانیه ایجاد می کند.

در همان زمان، پودر برای تولید ذرات ذوب شده یا نیمه ذوب به شعله فرستاده می شود.

اسپری شعله مافوق صوت دارای مزایای سرعت شعله بالا، دمای پایین، استحکام باند بالا، چگالی بالا، سختی بالا، تخلخل کم و محتوای اکسید کم است.

این فناوری به طور گسترده در هوانوردی، متالورژی، ماشین‌های ریسندگی، خودرو، راه‌آهن و سایر زمینه‌ها مورد استفاده قرار گرفته است که نشان‌دهنده جهت توسعه فناوری مدرن پاشش حرارتی است.

فناوری اسپری شعله مافوق صوت، مزایای اجتماعی و همچنین مزایای اقتصادی قابل توجهی را به همراه دارد.

بر اساس برآوردهای بازار، فناوری پاشش شعله مافوق صوت در سال 2015 25 درصد از بازار صنعت سمپاشی حرارتی را در اختیار خواهد داشت.

این فناوری دارای دمای شعله نسبتاً کم (2600 ~ 3000 ℃)، سرعت جریان شعله بالا و فرآیند پاشش می تواند به طور موثری تجزیه کاربید تنگستن را مهار و کاهش دهد، پوشش به دست آمده خواص مقاوم در برابر سایش فاز کاربید تنگستن را حفظ می کند، بنابراین فرآیند به ویژه برای پاشش مواد کاربید تنگستن، عملکرد مقاوم در برابر سایش خوب است، مواد پوشش کاربید تنگستن به دست آمده می توانند مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی بسیار خوبی را ارائه دهند.

تهیه پوشش تنگستن کاربید بر روی سطح فولاد 45# با پاشش شعله مافوق صوت اخیراً توسط دانشگاه مرکزی جنوب گزارش شده است.

با توجه به ترکیب WC10Co4Cr، آنها مواد اولیه را با WC، Co، Cr و سایر مواد خام تهیه کردند.

مواد اولیه با مخلوط کردن آسیاب توپ، دانه‌بندی اسپری و تف جوشی در خلاء تهیه شد.

و سپس اندازه ذرات پودر با خرد کردن صفحه، طبقه بندی و دسته ای کنترل شد. پس از آزمایش، پودر به دست آمده دارای درجه کروی بالا، سیالیت خوب (~ 13 ثانیه / 50 گرم)، چگالی مشابه (4.8~ 5.0 گرم بر سانتی متر مکعب) و یک تک است. پودر ساختار شل را نشان می دهد.

فاز پودری هم فاز WC و هم فاز Co است.

جنس زیرلایه نمونه پوشش فولاد 45# است.

سطح زیرلایه با سندبلاست کوراندوم سفید 50 تا 70 چشم قبل از اسپری درمان می شود.

و سپس سطح نمونه با هوای فشرده تمیز می شود. پوشش کاربید تنگستن با تفنگ شعله مافوق صوت Praxair JP8000 که توسط بازوی مکانیکی تثبیت شده بود، تهیه شد.

آزمایش پوشش نشان می دهد که ضخامت پوشش 300 میکرون، راندمان رسوب 55.15 درصد و تخلخل 0.32 درصد است.

فاز پوشش عمدتاً از فاز WC تشکیل شده است که حاوی مقدار کمی فاز W2C نیز می باشد.

فاز آمورف یا فاز نانو کریستالی و بدون فاز W یا WC (Co6W6C و Co3W3C)،

که نشان دهنده این است که ذره برای مدت بسیار کوتاهی در جریان شعله باقی می ماند و پودر به مقدار کمی کربوره می شود.

در آزمایش، جریان اکسیژن و نفت سفید بدون تغییر تنظیم شد، یعنی دمای شعله هنگام پاشش ثابت کنترل شد.

در ترکیب با نوع جدیدی از تفنگ اسپری و سیستم خنک کننده کارآمد، درجه کربن زدایی کاهش می یابد.

دلایل اصلی درجه کربن زدایی پایین پوشش عبارتند از:

(1) فاز قابل توجهی در پودر وجود ندارد.

(2) طراحی جریان اکسیژن و جریان نفت سفید برای به دست آوردن دمای نسبتاً پایین شعله مساعد است.

آزمون سختی، سایش ساینده و مقاومت در برابر خوردگی اسپری نمک نشان داد که ریزسختی پوشش به نزدیک به 1300HV رسید و مقدار سایش حجمی نسبتاً کم بود.

تحت محیط خورنده مه نمکی خنثی به مدت 360 ساعت، پوشش همچنان صاف باقی می ماند و دارای درخشندگی فلزی است.

و هیچ خوردگی رخ نمی دهد، که نشان می دهد که پوشش دارای مقاومت خوردگی قوی است.

از آنجایی که کروم به راحتی می تواند یک لایه سرامیکی بسیار نازک Cr2O3 را روی سطح پوشش ایجاد کند، مقاومت در برابر خوردگی پوشش بهبود می یابد.

سری WC-Co، سری WC-Co-Cr، سری کاربید تنگستن، سری کاربید فلز و سری PTA و غیره توسط سازنده شرکت مواد روکش سخت Zhuzhou Jiangwu Boda، با مسئولیت محدود عرضه شد.