葉輪螺母在使用過程中容易發(fā)生磨損,基材本身硬度較低、韌性較差,在磨損一段時(shí)間后發(fā)生損壞,因此,制備一種高耐磨性能的涂層,延長使用壽命。
在工業(yè)中,碳化鎢是兼具耐高溫與耐磨的理想涂層材料,在器件上噴涂耐磨保護(hù)涂層可以大大提升其性能和使用壽命,制備涂層可選擇的技術(shù)手段多種多樣,包括堆焊、熱噴涂、激光熔覆等,對于鐵鎳基合金,采用最多的是熱噴涂法。例如在鎳基鍛造合金表面碳化鎢涂層,可采用超音速火焰噴涂,其過程如下:
1、將碳化鎢涂層粉末平鋪烘干,平鋪厚度10~30mm,烘干溫度為90~110℃,烘干時(shí)間至少2h。
2、將鐵基或鎳基鍛造合金表面用有機(jī)溶劑清洗干凈,然后采用吹砂方法去除氧化皮等雜質(zhì)。所述的有機(jī)溶劑為乙醇或丙酮。
3、將鐵基或鎳基鍛造合金固定,采用超音速火焰噴涂設(shè)備,將上述碳化鎢涂層粉末噴涂到鐵基或鎳基鍛造合金表面,噴涂的工藝參數(shù)為:噴涂距離360~390mm,送粉速率 65~80g/min,送粉氣體壓力3.5~4.0bar,獲得耐磨涂層。
4、清理鐵基或鎳基鍛造合金表面。
上述的碳化鎢涂層粉末成分按重量百分比為Co 15~19%,C 4.5~6%,F(xiàn)e 0~2.5%,余量為W。
獲得的耐磨涂層厚度為0.20~0.35mm,涂層的組織特征為,碳化物在鈷基體內(nèi)均勻分布, 界面污染小于10%,涂層中氧化物含量≤1%,孔隙率≤0.5%,未熔顆粒占40~65%;涂層的拉伸強(qiáng)度至少為69MPa,R15N宏觀硬度至少85,HV0.3顯微硬度為950~1300,涂覆的涂層經(jīng)過測試,發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)的前、后機(jī)匣壽命從原來的200h提高到1000h。
采用超音速火焰噴涂法噴涂碳化鎢耐磨涂層,其工藝可靠,適合批量生產(chǎn),而且可以應(yīng)用于各種類型的地面燃?xì)鈾C(jī)輪以及能源、電力、印刷等行業(yè)的易磨損部件的涂層涂覆,可以有效延長部件的使用壽命,具有廣泛的應(yīng)用前景。