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水轮机转轮耐汽蚀涂层材料成分分析

发布时间:2019-05-24来源:洛阳朗力表面技术有限公司点击:2293字号:

  1、耐汽蚀性能涂层的要求:要获得良好的耐汽蚀性能,涂层必须有较高的强度和韧性,还需要有均匀分布的强化组织和较高的晶界强度,有耐应力腐蚀性能及工艺的实现可能性。
  2、以钎涂涂层材料为例:要满足钎涂的工艺要求,国内外常见的材料成分有Fe-B-Si、Co-B-Si、Ni-B-Si三个系列,通过长期的试验及应用跟踪,Ni-B-Si系列从工艺实现到强度、韧性方面都有很大的优势,所以我们主要研究Ni-B-Si系列材料的成分。
  2.1  Cr、Si元素的固溶强化作用  奥氏体组织具有良好的塑性,作为涂层的基体组织非常有利。从奥氏体不锈钢的浑水试验来看,进一步提高奥氏体基体的强度、韧性,需采用固溶强化。Cr、Si均能固溶于Ni中并且起到固溶强化的作用,由于Cr、Si的原子半径与Ni之间的差异性,对基体的强化效果不尽相同。Cr在Ni中的溶解度为12wt%,Si为5.5wt%,但是Si先溶解。因此强化基体时需考虑Cr、Si含量的匹配。
  2.2 硬质相的选择  具备一定强度和韧性的基体后,应考虑硬质相的选择,相图显示,各元素的不同含量彼此间形成稳定和介稳定的化合物,如:Ni3B,Ni2B,NiB,Ni4B3,CrB,CrB2,Cr3B4,Cr2B等,有点硬度很高脆性很大;有点硬度较高脆性较低。同事化合物的形态呈网状分布和弥散分布,使耐汽蚀能力降低,应尽量减少这种网状组织的存在。
  2.3  B、Mo的作用 为降低Ni3B对汽蚀性能的影响,加入元素Mo以优先形成MoB起到隔断网状组织的作用。Mo含量要适宜,过低使耐汽蚀性能提高不大;过高易于产生表面汽孔和组织疏松,使耐汽蚀性能反而降低。
  2.4  V的作用  Si是涂层材料中不可缺少的元素,其含量与B存在匹配关系。B、Si元素对喷焊层的性能有显著的强化作用。为了使喷焊层具有较高的耐汽蚀和耐泥沙磨蚀能力,加入V,该元素有明显的沉淀强化作用,并可细化晶粒,提高涂层的韧性。

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