电弧喷涂金属陶瓷涂层组织与性能的研究

摘要

为解决循环流化床锅炉"四管"高温磨蚀这一难题,本文根据循环流化床锅炉的工况条件和受热面管的失效机理,自行设计并研制出两个系列的金属/陶瓷粉芯线材--铁基Cr<,3>C<,2>型和铁基Cr<,3>C<,2>/B-Fe型粉芯线材.采用电弧喷涂技术制得了高性能涂层。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等现代分析手段研究了涂层的微观结构,进行了涂层结合强度、硬度、热震性等力学性能测试。结果表明:两系列的涂层组织致密,结合强度较高,抗热震性能良好,具有良好的综合力学性能。本文还对比研究了铁基Cr<,3>C<,2>型、铁基Cr<,3>C<,2>/B-Fe型涂层和20g的磨粒磨损行为,分析探讨了涂层的磨损机理及各因素对涂层耐磨粒磨损性能的影响。试验结果表明,CrCB、CrC4两种材料具有较高的耐磨粒磨损性能。高温冲蚀磨损试验表明,各涂层的冲蚀磨损行为介于塑性与脆性冲蚀之间,并以塑性磨损为主。其中CrC3涂层表现出优异的抗高温冲蚀磨损性能。