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超音速火焰(HVOF)喷涂耐磨涂层

2020-1-8 9:40:39      点击:
随着航空航天等尖端科技的快速发展, 迫切需要高熔点、高强度、高硬度和低摩擦系数的耐磨涂层,HVOF 技术正是为了适应这种需求而不断发展起来的。HVOF 是利用燃气或液体燃料与氧气混合作为热源, 在专门的燃烧室内燃烧产生高温使焰流速度达到1000 m/s 以上,带动熔融的喷涂材料高速喷射到机械零部件基体表面形成一种特定的功能涂层。
超音速火焰(HVOF)喷涂耐磨涂层
HVOF在制备耐磨涂层中具有很多优点:
(1) 喷涂粒子速度超过音速,所得涂层结合强度、硬度以及耐磨性高;
(2) 喷涂颗粒受热均匀、熔融充分;
(3) 喷涂颗粒在高温焰流中停留时间短, 颗粒中的活性元素烧损氧化少;
(4) 涂层表面光滑,粗糙度小等。
因此,HVOF 制备的耐磨涂层不仅结合强度高,而且涂层致密、孔隙率低、耐磨损性能优越。
超音速火焰(HVOF)喷涂耐磨涂层
超音速火焰喷涂作为一种很有成效的表面防护和强化技术,能大幅提高涂层的结合强度、密度和硬度, 在提高产品可靠性和延长部件使用寿命方面起着越来越重要的作用。根据耐磨涂层的性能要求,HVOF 在耐磨涂层制备中,最能发挥其喷涂特长的喷涂材料主要有WC-Co,WC-Co-Cr 和Cr3C2-NiCr等碳化物基金属陶瓷粉末。HVOF 制备的WC-Co涂层不仅具有较高的机械结合强度,而且涂层硬度高、韧性好;同时,所得涂层还具有较低的孔隙率,因此WC-Co 是制备耐磨涂层的首选喷涂材料。
HVOF喷涂耐磨涂层工艺因具有粉末粒子飞行速度高的特点,可以制备硬度高、孔隙率低和耐磨性优良的WC-Co涂层。
超音速火焰喷涂与其他热喷涂工艺相比,涂层结合强度高、硬度高、孔隙率低、具有优良的耐磨性能。然而,HVOF 仍有许多不足之处,今后的研究发展方向应开发大功率喷涂系统设备;对喷涂工艺参数不断优化;寻找廉价、适宜喷涂的燃料;完善超音速火焰喷涂理论研究等。