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耐磨熱電偶耐磨層噴涂專業(yè)知識分享

2023年01月29日 11:21:55      來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量：34

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的保護管耐磨性能直接影響耐磨熱電偶使用壽命，熱電偶耐磨頭通常采用噴涂耐磨材料或使用耐磨合金材料制成。本文對耐磨熱電偶的耐磨涂層知識做專業(yè)介紹。

常見材料的表面改性技術種類很多，傳統(tǒng)的方法有金屬滲C、N、B等，而熱電偶保護管應用最多的熱噴涂或噴焊工藝。

1、熱電偶保護管涂層
為了提高耐磨熱電偶保護管耐磨性，通常在表面噴涂WC系列金屬陶瓷，其硬度可達75HRA，并可保持到500℃。由于其硬度，即使在惡劣條件下仍可長期使用，適用于重油和粉煤混燒過程及水泥熟料測溫。其測溫如圖1所示。作為熱電偶保護管，除噴涂WC外，還可噴涂Ni-Cr-Si-B合金，在1000℃左右的工作環(huán)境，則應噴涂鈷基合金。
耐磨熱電偶
①對耐磨涂層的要求
對耐磨涂層的要求取決于耐磨涂層與基體材料的機械與化學匹配性、載荷的方向與大小以及涂層本身的性能。對耐磨涂層牢固性的要求：基體應無變形，有足夠的硬度及屈服強度，以支承涂層不發(fā)生變形。

a、涂層與基體材料的彈性模量要匹配。若涂層與基體材料的彈性模量不匹配，在負荷下會于基體界面處產生陡變式應力。
表1     高速鋼與碳合物的彈性模量
材料                            高速鋼    ZrC    VC    TiC    HfC   NhC   TaC    WC+12.2%Co    WC+5.5%Co    WC    金剛石
彈性模量/×106MPa     0.2         0.41   0.43  0.45  0.46  0.51    0.54   0.57                    0.61                 0.61    0.79

b、熱膨脹系數(shù)要匹配。涂層與基體材料的熱膨脹系數(shù)不匹配，會因體積變化而產生應力。通常薄涂層的熱膨脹受基體熱膨脹而產生熱應力。熱膨脹系數(shù)差別越大，涂層中的熱應力就會越大。
表2  碳化物、氮化物涂層材料及鋼的熱膨脹系數(shù)
材料名稱                                熱膨脹系數(shù)/×106K-1
碳化物      TiC                         7.4
                ZrC                         6.4
                HfC                        6.6
                NbC                       6.6
                TaC                        6.3
                Cr3C2                    10.3
                WC                        4.2-5.0
氮化物      TiN                        9.35
                ZrN                        7.24
                HfN                        6.9
                VN                         8.1
                NbN                      10.1
                TaN                       3.6
                CrN                        2.3
金屬陶瓷  WC+5.5%Co          5.4
                WC+12.2%Co        5.4
鋼            低合金鋼                 15
                高速鋼                    12

2、耐磨層對耐磨涂料的選擇
金屬陶瓷是用金屬或合金作粘結相，用陶瓷顆粒作強化硬質相的重要涂層材料。這里特別要求基質相金屬或合金溶體對陶瓷顆粒有良好的潤濕能力，從而使陶瓷顆粒與涂層的金屬粘結相間有足夠的粘結強度，使涂層在使用過程中不會出現(xiàn)陶瓷顆粒從涂層中脫落出來。
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