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| 合金粉末喷涂 |
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| 粉末材料是热喷涂工艺采用得最多的一种材料形态。粉末材料的除了材质外，描述粉末材料的主要特性有以下数项： 粉末形貌。指粉末颗粒的外观形貌，一般粉末有球状、类球状、块状和不规则状。粉末材料应具有良好的流动性，以利于均匀、连续地进行输送。越趋近于球形的粉末，其流动性越好。 粉末的粒度。指粉末颗粒的大小。一般用目数或粒径（μ，微米）表示。前者表示每平方英寸上筛网的网格数。粉末的粒度可用目数表示，也可用粒径表示，也可混用。目数和粒径是有对应关系的。 粉末的粒度分布。指粉末材料中不同粒度粉末所占的质量比率。合理的粒度分布有利于工艺参数的稳定和沉积效率的提高，对涂层质量有利。 粉末的松装密度。指粉末在自然状态下单位体积粉末的质量，单位为克/cm3。松装密度是粉体材料的一个综合性能，它与粉末的材质、形状、粒度和粒度分布等因素均有关。 粉末的流动性。指粉末在没有外力的作用下自行流动的特性。一般用霍尔流速表示，单位为：秒/50克。它是将50克粉末放在底部是60度锥角的漏斗中，测量其流光所需的时间。一般金属及合金粉末的霍尔流速为10～50秒/50克。 热喷涂粉末材料一般分为： 自熔性合金粉末； 金属、合金及其复合粉末； 陶瓷粉末及金属陶瓷复合粉末。 自熔性合金粉末是指粉末在重熔过程中，不需要外加助剂，具有自行脱氧、造渣功能，能浸润工件表面并进行熔敷的合金材料。这类材料一般铁基、镍基和钴基合金，材料中含有一定量的硼、硅元素。 金属、合金及其复合粉末一般分为： 纯金属粉末。 合金粉末。 金属复合粉末。 纯金属粉末有：锡、锌、铝、铜、镍、铁、钴、铬、钛、钨、钼等。纯金属粉末的性质基本上与制成其的原材料的性质相同。 合金粉末的种类很多，在此，以材料分类，可分为以下几种： 镍基合金粉。镍基合金是合金种类最多的一种合金粉末。应用较广的有：Ni-Cr合金,广泛地被用作高温下的抗氧化涂层；Ni-Cr-Fe合金,可车削能用于喷涂修复；Ni-Cu合金,具有极好的抗海水腐蚀性能；Ni-Cr-W合金,可用于无油条件下的耐摩擦磨损，耐高温粘着磨损。Ni-Cr-Al-Y合金,能制备出致密，结合力高，化学性质稳定的涂层，耐高温抗氧化，并且已发展成多个系列的MCrAlY材料。 钴基合金粉。Co-Cr-Mo-Ni-Fe合金，具有良好的高温强度、热稳定性好，耐各种形式的磨损；Co-Cr-W-C合金，高硬度，红硬性好，且耐冲蚀；Co-Cr-Al-Y性能类似于Ni-Cr-Al-Y合金，但使用温度更高。 铜基合金粉。如：铝青铜粉，用作软支承表面涂层；锡青铜粉，用作减摩涂层。磷青铜粉，用作减磨及耐磨涂层。 铁基合金粉。Cr13系列不锈钢粉；含钼的奥氏体不锈钢粉；以及用作高硬度组份添加的高铬铁合金粉和高碳铁合金粉。 其他合金粉。如，各种配比的铝硅合金粉，锡基巴氏合金粉等。 金属复合粉末是指两种或两种以上不同的金属材料用非合金化方法复合（如机械结合，或化学结合）所制成的粉末材料。主要就是镍铝复合粉和镍铬铝复合粉。镍铝复合粉中铝含量有5%，10%及20%等多种，一般认为喷涂时镍和铝会发生铝热反应，并放出大量的热，对材料进行补充加热，从而能获得极好的结合性能；镍铬铝复合粉是镍铬合金与铝的复合粉，喷涂时其放热比镍铝粉更甚更剧烈，结合性能更好，也更耐高温氧化。 陶瓷材料是指金属氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物的统称。陶瓷材料的化学性质稳定，熔点较高。 氧化物陶瓷常用的有：氧化铝（Al2O3），氧化锆（ZrO2），氧化铬（Cr2O3），氧化钛（TiO2）等，以及它们的复合物。喷涂用的氧化铝一般为稳定的α相，涂层耐高温，电绝缘性能好，硬度高，摩擦系数小，可用耐磨涂层，电绝缘涂层和隔热涂层。氧化钛有数种相结构，成分的微小变化（失氧）会引起外观色泽和性能的较大变化。氧化钛涂层坚硬、致密。氧化铝中加入一定量的氧化钛（含量从3%至50%不等），涂层的韧性和致密性能得到提高。这种材料又称作氧化铝钛，其涂层具有优越的抗纤维磨损性能。氧化铬涂层在550℃下有极好的耐硬面磨损和磨粒磨损性能。氧化铬涂层的另一个优点是具有良好的自匹配性能，在滑动磨擦时能与对磨副良好匹配。氧化锆高熔点、低导热率，是极好的高温隔热材料，ZrO2在一定的温度下会发生相变并伴有体积变化，用作热障涂层时对材料要作稳定化处理（常用Y2O3），Y2O3+ZrO2是理想的热障涂层材料，已取得广泛应用。 碳化物陶瓷常用的有：碳化钨（WC），碳化铬（Cr3C2），碳化钼等。碳化钨是硬质材料，在高温下易发生相变，使硬度大大降低。由于金属钴具有很好的高温性能，钴的熔体对WC的湿润能力极好，因此，钴-碳化钨成为最理想的喷涂碳化钨材料。碳化铬具有良好的抗高温氧化和高温耐磨性能。常和镍铬合金混合使用，以提高涂层的内聚强度。为改善碳化铬的润湿性，可先用镍或钴对其包覆或复合，再与Ni-Cr混合。 |
