水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪耐汽蝕涂層材料成分分析
發(fā)布時(shí)間:2019-05-24來源:洛陽朗力表面技術(shù)有限公司點(diǎn)擊:2860字號(hào):大中小
1、耐汽蝕性能涂層的要求:要獲得良好的耐汽蝕性能,涂層必須有較高的強(qiáng)度和韌性,還需要有均勻分布的強(qiáng)化組織和較高的晶界強(qiáng)度,有耐應(yīng)力腐蝕性能及工藝的實(shí)現(xiàn)可能性。
2、以釬涂涂層材料為例:要滿足釬涂的工藝要求,國內(nèi)外常見的材料成分有Fe-B-Si、Co-B-Si、Ni-B-Si三個(gè)系列,通過長期的試驗(yàn)及應(yīng)用跟蹤,Ni-B-Si系列從工藝實(shí)現(xiàn)到強(qiáng)度、韌性方面都有很大的優(yōu)勢,所以我們主要研究Ni-B-Si系列材料的成分。
2.1 Cr、Si元素的固溶強(qiáng)化作用 奧氏體組織具有良好的塑性,作為涂層的基體組織非常有利。從奧氏體不銹鋼的渾水試驗(yàn)來看,進(jìn)一步提高奧氏體基體的強(qiáng)度、韌性,需采用固溶強(qiáng)化。Cr、Si均能固溶于Ni中并且起到固溶強(qiáng)化的作用,由于Cr、Si的原子半徑與Ni之間的差異性,對(duì)基體的強(qiáng)化效果不盡相同。Cr在Ni中的溶解度為12wt%,Si為5.5wt%,但是Si先溶解。因此強(qiáng)化基體時(shí)需考慮Cr、Si含量的匹配。
2.2 硬質(zhì)相的選擇 具備一定強(qiáng)度和韌性的基體后,應(yīng)考慮硬質(zhì)相的選擇,相圖顯示,各元素的不同含量彼此間形成穩(wěn)定和介穩(wěn)定的化合物,如:Ni3B,Ni2B,NiB,Ni4B3,CrB,CrB2,Cr3B4,Cr2B等,有點(diǎn)硬度很高脆性很大;有點(diǎn)硬度較高脆性較低。同事化合物的形態(tài)呈網(wǎng)狀分布和彌散分布,使耐汽蝕能力降低,應(yīng)盡量減少這種網(wǎng)狀組織的存在。
2.3 B、Mo的作用 為降低Ni3B對(duì)汽蝕性能的影響,加入元素Mo以優(yōu)先形成MoB起到隔斷網(wǎng)狀組織的作用。Mo含量要適宜,過低使耐汽蝕性能提高不大;過高易于產(chǎn)生表面汽孔和組織疏松,使耐汽蝕性能反而降低。
2.4 V的作用 Si是涂層材料中不可缺少的元素,其含量與B存在匹配關(guān)系。B、Si元素對(duì)噴焊層的性能有顯著的強(qiáng)化作用。為了使噴焊層具有較高的耐汽蝕和耐泥沙磨蝕能力,加入V,該元素有明顯的沉淀強(qiáng)化作用,并可細(xì)化晶粒,提高涂層的韌性。