镍铬碳化铬(NiCr-Cr3C2)复合粉及其在冶金工业中的应用

摘要 : 本文从热喷油技术的角度对NiCr-Cr3C2粉的性能、结构、组成及国外发展状况做了简介; 用HVOF喷油国产粉,其涂层性能达到或接近国外同类产品的技术指标；着重介绍了这种粉末在冶金工业中的特殊应用。

一、前言

在众多的碳化物中。只有碳化钨(WC)和碳化铬(Cr3C2)作为热喷油材料在工业上得到实际应用。前者通常用于工作温度低于500度的耐磨涂层，而Cr3C2则用于高温(直至900度)工作状态。在热喷油技术的应用领域中，航空、发电及汽车制造是三大重要板块，而Cr3C2涂层在发电、冶金和航空等系统得到广泛应用。NiCr-Cr3C2热喷油材料的研制开发，正是基于我国这些相关行业的急迫需要而实施的。

二、热喷油简述

热喷油是一种表面强化技术。它采用电弧、等离子弧、燃气一氧气等形式的热源，将被喷油的涂层材料熔化或半熔化，并在气流的作用下使之雾化成微细熔滴或高温颗粒，以很高的飞行速度喷射到经过处理的基体表面，形成具有某种功能的涂层。依据所选材料及喷油方法的差异，所得涂层具有耐磨损、抗氧化、电导与电阻、抗大气和浸渍腐蚀、耐化学腐蚀、隔热耐高温、恢复尺寸、机件间隙控制等功能，近年来又扩展到装饰或生物工程等领域，从而热喷油在工程技术界得到广泛应用，已经从最初的简易维修扩充到航天、航空、交通、铁路、石化、采矿、冶金、电力、机械等各领域。国家科委和经委已连续将此项技术列为六五、七五期间全国重点推广的技术项目，并已取得上百亿元的经济效益。依热源形式的不同，热喷油可分为火焰喷油、电弧喷油、等离子喷油、爆炸喷油和超音速火焰喷油(亦称高速氧-燃气喷油，即HVOF)。等离子喷油的火焰温度可达10000°C，几乎可喷油一切固态材料，在热喷油技术占有重要地位，并在航空发动机等高技术行业中发挥着不可替代的作用。其它几种方法各有特点：火焰喷油成本最低、适合喷油一些金属或合金等低熔点的材料；电弧喷油的操作成本低，涂层质量好于火焰喷油，但只能喷油一些能导电的材料，爆炸喷油的粉末飞行速度很高，涂层致密，结合强度高，但灵活度较差，用途受到限制。自八十年代初，超音速火焰喷油开始出现，经过多年的发展，已在热喷油技术中占有一席之地，它的最大特点是火焰焰流速度和粉末速度非常高，可达1000-2000米／秒，涂层质量与爆炸喷油相当，持别适合喷油在高温中易氧化或脱碳的粉末材料，如WC或Cr3C2粉，涂层与基体的结合强度高达90MPa以上。缺点是耗气量大。热喷油技术的最大特点是沉积速度高，通常一个单元设备的喷油速度为5-8公斤／时，最多可达15公斤／时;二是可选择的喷油材料广泛，材料不同，涂层性能亦千差万别，从而可提供性能各异的涂层表面，满足各种不同的需求。在世界驰名的SULZER METCO公司，可生产350多种粉末材料和50多种线材。仅含Cr3C2的粉末就有10种之多。 SQL Error: select * from ***_enewsfile where type=1 and classid='7' order by rand() limit 1

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