Paghahanda ng mga patong na nickel-chromium-chromium-carbide sa pamamagitan ng supersonic spraying

Ang supersonic spraying ay isang makabagong teknolohiya sa surface engineering na gumagamit ng mga high-temperature, high-speed jets upang matunaw o bahagyang matunaw ang mga materyales sa patong at pagkatapos ay idinedeposito ang mga ito sa ibabaw ng substrate sa mataas na bilis upang bumuo ng isang high-performance coating. Kabilang sa mga ito, ang mga nickel-chromium/chromium carbide coatings na inihanda sa pamamagitan ng supersonic flame spraying ay partikular na malawakang ginagamit sa mga aplikasyong pang-industriya.

I. Mga Teknikal na Prinsipyo Ang teknolohiya ng supersonic flame spraying ay gumagamit ng matinding pagkasunog ng panggatong (tulad ng kerosene, propane, o hydrogen) na may high-pressure oxygen sa isang combustion chamber upang makabuo ng isang high-temperature at high-pressure gas stream. Ang gas stream na ito ay pinabibilis sa supersonic na bilis habang dumadaan ito sa isang espesyal na idinisenyong Laval nozzle, na bumubuo ng isang matatag na high-speed jet. Ang composite powder ng nickel-chromium alloy at chromium carbide na ginagamit sa proseso ng pag-spray ay ipinapasok sa jet na ito, mabilis na pinainit sa isang molten o semi-molten na estado, at tinatamaan ang pre-treated (hal., sandblasted) na ibabaw ng substrate sa napakataas na bilis (karaniwang higit sa 600 m/s). Ang mga molten particle ay nagpapatag sa substrate, mabilis na lumalamig, at nakasalansan at tumigas, na sa huli ay bumubuo ng isang siksik at mahigpit na nakadikit na cermet coating.

II. Mga Katangian ng Core Coating Ang nickel-chromium/chromium carbide coating na inihanda gamit ang prosesong ito ay nagtataglay ng mga sumusunod na natatanging katangian:

Napakahusay na Katangiang Mekanikal: Pinagsasama ng patong ang mataas na katigasan at mahusay na tibay. Ang microhardness nito ay karaniwang mula 760 HV hanggang 995 HV. Ang nickel-chromium alloy, na gumaganap bilang binder phase, ay nagbibigay ng mahusay na tibay at lakas ng pagdikit, habang ang dispersed chromium carbide hard phase ang nagbibigay ng pangunahing suportang lumalaban sa pagkasira. Ang average na lakas ng pagdikit sa pagitan ng patong at ng substrate ay lumampas sa 60 MPa.

Siksik na mikroistruktura: Dahil sa napakataas na bilis ng mga inispray na partikulo, ganap silang nababago ang hugis kapag tumama, na nagreresulta sa isang mahigpit na superposisyon at nagpapahintulot sa porosity ng patong na makontrol sa napakababang antas na 1-2%. Ang mababang porosity ay susi sa mahusay na resistensya sa kalawang at oksihenasyon ng patong.

Superior na pagganap sa mataas na temperatura: Ang patong na ito ay nagpapanatili ng matatag na pagganap sa mahabang panahon sa loob ng saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo na 538℃ hanggang 900℃. Nagpapakita ito ng mataas na pagpapanatili ng katigasan sa mataas na temperatura at makabuluhang resistensya sa oksihenasyon at pagguho ng gas. Ipinapakita ng mga pag-aaral na sa isang kapaligirang may mataas na temperatura na 620℃, ang resistensya nito sa pagguho ng solidong partikulo ay ilan hanggang sampung beses na mas mataas kaysa sa mga ordinaryong substrate na bakal na lumalaban sa init.

Mahusay na resistensya sa kapaligiran: Ang mismong bahagi ng binder ng nickel-chromium alloy ay may mahusay na resistensya sa oksihenasyon at kalawang. Kapag pinagsama sa chromium carbide, ang patong ay epektibong lumalaban sa oksihenasyon sa mataas na temperatura, kalawang na may asupre, at erosyon mula sa iba't ibang spray ng asin at kemikal na media.

III. Pangunahing mga Sakop ng Aplikasyon

Aerospace: Ginagamit para sa mga seal na hindi tinatablan ng pagkasira at abrasion sa mga hot-end na bahagi tulad ng mga blade ng compressor ng makina at mga turbine casing.

Enerhiya at Lakas: Malawakang ginagamit para sa proteksyon laban sa mataas na temperatura at pagpapahaba ng buhay ng mga tubo ng boiler sa mga planta ng kuryente na pinapagana ng karbon at gas, mga blade ng steam turbine, at mga seksyon ng paglipat ng gas turbine.

Industriyal na Paggawa: Inilalapat sa mga pangunahing bahagi tulad ng mga metalurhikong rolyo, mga balbulang may mataas na temperatura, mga gabay sa sintering furnace, mga petrochemical pump shaft, at mga mechanical seal ring.

IV. Mga Materyales na Nickel-Chromium-Chromium Carbide na Angkop para sa Supersonic Spraying.