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上自仪三厂耐磨热电偶耐磨层喷涂专业知识分享
发布时间 : 2021-05-17

上自仪三厂耐磨热电偶耐磨层喷涂专业知识分享

 

耐磨热电偶的保护管耐磨性能直接影响耐磨热电偶使用寿命,热电偶耐磨头通常采用喷涂耐磨材料或使用耐磨合金材料制成。上海自动化仪表三厂在本文对耐磨热电偶的耐磨涂层知识做专业介绍。

常见材料的表面改性技术种类很多,传统的方法有金属渗CNB等,而热电偶保护管应用最多的热喷涂或喷焊工艺。

边框三厂.jpg

1、热电偶保护管涂层

为了提高耐磨热电偶保护管耐磨性,通常在热电偶保护管表面喷涂WC系列金属陶瓷,其硬度可达75HRA,并可保持到500℃。由于其硬度极高,即使在恶劣条件下仍可长期使用,适用于重油和粉煤混烧过程及水泥熟料测温。其测温如图所示。作为热电偶保护管,除喷涂WC外,还可喷涂Ni-Cr-Si-B合金,在1000℃左右的工作环境,则应喷涂钴基合金。

2、对耐磨涂层的要求

对耐磨涂层的要求取决于耐磨涂层与基体材料的机械与化学匹配性、载荷的方向与大小以及涂层本身的性能。对耐磨涂层牢固性的要求:基体应无变形,有足够的硬度及屈服强度,以支承涂层不发生变形。

a、涂层与基体材料的弹性模量要匹配。若涂层与基体材料的弹性模量不匹配,在负荷下会于基体界面处产生陡变式应力。

1     高速钢与碳合物的弹性模量

材料

高速钢

ZrC

VC

TiC

HfC

NhC

TaC

WC+12.2%Co

WC+5.5%Co

WC

金刚石

弹性模量/×106MPa

0.2

0.41

0.43

0.45

0.46

0.51

0.54

0.57

0.61

0.61

0.79

b、热膨胀系数要匹配。涂层与基体材料的热膨胀系数不匹配,会因体积变化而产生应力。通常薄涂层的热膨胀受基体热膨胀而产生热应力。热膨胀系数差别越大,涂层中的热应力就会越大。

碳化物、氮化物涂层材料及钢的热膨胀系数

          材料名称

          热膨胀系数/×106K-1

碳化物    TiC

       ZrC

       HfC

       NbC

       TaC

       Cr3C2

       WC

  7.4

  6.4

  6.6

  6.6

  6.3

  10.3

  4.2-5.0

氮化物    TiN

       ZrN

       HfN

       VN

       NbN

       TaN

       CrN

  9.35

  7.24

  6.9

  8.1

  10.1

  3.6

  2.3

金属陶瓷    WC+5.5%Co  

       WC+12.2%Co

  5.4

  5.4

钢      低合金钢

       高速钢

  15

  12

3、耐磨层对耐磨涂料的选择

金属陶瓷是用金属或合金作粘结相,用陶瓷颗粒作强化硬质相的重要涂层材料。这里特别要求基质相金属或合金溶体对陶瓷颗粒有良好的润湿能力,从而使陶瓷颗粒与涂层的金属粘结相间有足够的粘结强度,使涂层在使用过程中不会出现陶瓷颗粒从涂层中脱落出来。

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