国家重点节能低碳技术——高辐射覆层节能技术 国家重点新产品——杰能王~纳微米高温红外节能涂料

正高辐射覆层技术是将具有高发射率、高耐火度、抗高温氧化性能的材料经超细化处理后,与高温胶复合成纳微米高温红外涂料,涂覆于经表面改性处理的蓄热体表面,形成与基体渗态结合的钉扎结构覆层,使蓄热体表面持续具有高发射率(高吸收率),强化辐射传热效果,提高炉窑热效率。高辐射覆层技术在高炉热风炉新建或大修时应用,强化辐射传热,提高蓄热能力10%,吨铁平均效益3元。已在宝钢湛江、首钢京唐、沙钢、鞍钢、日钢、安赛洛米塔尔、     

钢铁高温炉窑高辐射覆层技术获新进展

正高辐射覆层技术是应用于钢铁行业高温炉窑的国家重点节能低碳技术。该技术通过在蓄热体表面涂覆一层发射率高于基体的覆层材料,提高蓄热体的蓄热和放热能力,从而提高热交换器的热效率和工作效率,达到节能减排增效的目的。山东慧敏科技起草了《高辐射覆层节能技术规范》(国家标准),《高辐射覆层蓄热量的测定与计算方法》(GB/T 31934-2015)、《轧钢加热炉节能运行技术要求》(GB/T 32489-2016)、《高炉用高风     

真空液相烧结法制备三元硼化物硬质合金覆层材料

采用液相烧结法在钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层,将三元硼化物硬质合金的优异性能赋予钢基体表面,获得了耐磨抗蚀、界面结合强度高的新型硬质覆层材料。同时确定了硬质合金覆层的化学配比(B、Fe、Mo元素成分的配比)和C、Cr、Ni合金元素的添加量。对硬质合金覆层的洛氏硬度的测量结果表明,覆层的硬度明显高于钢基体的硬度,其中5Cr2Ni0.8C材料试样的硬度最大;对硬质合金覆层以及覆层与钢基体的界面结合处的扫描电镜观察和能谱分析表明,铬加入后部分进入陶瓷硬质相,加强了其硬度,而镍元素只在铁基粘结相中存在,并且覆层与钢基体之间形成了致密的冶金结合。     

氧-乙炔火焰喷涂红外辐射节能涂层的性能

以Fe_2O_3,MnO_2,Co_2O_3和NiO为原料,采用料浆喷雾干燥、高温固相反应结合氧-乙炔火焰喷涂工艺在Q235A普碳钢基体表面制造红外辐射节能涂层。采用X射线衍射、扫描电镜及红外光谱对粉末和涂层的物相组成、微观结构及涂层的发射率进行分析;并采用拉伸法测定涂层与基体的结合力,采用水淬法检测涂层的抗热震性能。研究结果表明:涂层由混合尖晶石结构的铁氧体物相组成,涂层表面粗糙,半熔融态的颗粒均匀分布在碳钢基体表面;涂层在800℃全波段的红外发射率在0.7以上,相比传统刷涂工艺,节能涂层在低于5mm波段的红外辐射性能更优,说明氧-乙炔火焰喷涂制备的红外辐射涂层在高温阶段具有更强的辐射换热能力;涂层与普碳钢基体的结合强度为19.5 MPa,是采用刷涂工艺制备涂层的结合强度的3倍以上;涂层试样1 000℃水淬19次后表面未出现裂纹或脱落现象,说明涂层具有优异的抗热震性能。     

金属陶瓷覆层材料界面结合层的研究

采用液相烧结法在Q235钢基体表面制备Mo2FeB2金属陶瓷覆层,将Mo2FeB2金属陶瓷的优异性能赋予钢基体表面,获得了力学性能良好且耐磨抗蚀的新型金属陶瓷覆层材料.对覆层-钢基体界面层的形成机理进行了研究,测定了覆层-钢基体界面结合强度以及界面结合层的显微硬度,并对覆层-钢基体界面结合区的微观形貌和结构进行了分析.结果表明:覆层和钢基体之间产生了紧密牢固的冶金结合;在覆层-钢基体界面区域,并没有发生从覆层高硬度到钢基体低硬度的突变,而是存在一个渐变的过渡区域;覆层与钢基体之间形成了无孔洞、缝隙等界面结合缺陷的冶金镶嵌结构.     

20#钢表面镍基添Y2O3激光熔覆层及其高温磨损行为

采用激光熔覆法,在20#钢表面制备出添Y2O3的镍基合金粉末的熔覆涂层.分析了熔覆层的相组成、高温耐磨性能;观察了熔覆层显微形貌.结果表明:所制得的熔覆层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合.添加Y2O3的熔覆层硬度提高到基体的3.9倍,高温耐磨率仅是基体的1/4.熔覆层耐磨能力增强的主要原因是熔覆层与基体良好的冶金结合,镍基合金良好性能,组织细化以及硼化物、硼碳化物等析出相的强化作用.     

高温辐射仪

高温辐射仪是用于测定材料的高温半球向全发射率。材料的高温半球向全发射率是指材料辐射能量与同温度、同面积黑体辐射能量之比。发射率是宇航中热防护及热控制     

T10钢表面FeMoCoNiCrTix高熵合金熔覆层组织及性能

采用激光熔覆技术在T10A钢表面制备了FeMoCoNiCrTi_x（x分别为0.25,0.50,0.75,1.00）高熵合金熔覆层,分析了试样熔覆层及基体界面处的相结构及组织,并利用显微硬度计测试了试样处理前后的截面硬度变化。研究表明,经过激光熔覆在T10A钢表面得到的高熵合金层主要由NiCrFe、NiCrCoMo 2种固溶体为主,其结构分别为BCC结构和FCC结构,熔覆层的组织以柱状枝晶为主,界面处出现等轴晶;随着Ti含量增多,熔覆层由固溶强化变为固溶体与硬质相混合强化,熔覆层的HV硬度达到了792,热影响区的HV硬度达到了620,均高于基体硬度。同时耐磨损性能有了明显提高,磨损方式由粘着磨损逐渐变为磨粒磨损。      

真空感应熔覆高碳铬铁粉/铁基自熔合金的应用研究

以高碳铬铁粉和铁基合金粉末作为涂覆粉末,通过真空感应熔覆技术在45号钢表面获得具有较高硬度的复合涂层,并实现熔覆层与基体材料良好的冶金结合。通过宏观洛氏硬度测试、微观显微硬度测试、X射线衍射分析、显微组织分析、能谱分析进一步分析复合材料的组织结构和性能指标。分析结果显示:熔覆层的表面洛氏硬度HRC能够达到63以上,由熔覆层向基体材料内部显微硬度呈梯度分布;硬质增强相主要是Cr7C3、Cr2B等物相组成,分布在熔覆层和过渡区中,提高了涂层硬度。     

高辐射覆层技术应用研究进展

高辐射覆层技术已在国内外70余家钢铁企业近500座高炉热风炉、焦炉上应用,获得了显著的节能效果;已获得国内外发明专利10项,形成了完整的知识产权保护体系;制修订相关国家标准、行业标准14项,形成了覆盖高辐射覆层技术、产品生产、技术应用、效果检测等各环节的全方位标准化体系;按国家标准测定的蓄热量已成为高辐射覆层技术应用的考核指标。     

铝合金表面激光熔覆稀土CeO_2+Ni60组织及摩擦磨损性能

为了提高铝合金材料的表面性能,使其具有较高的硬度和耐磨性,利用激光熔覆技术在6063铝合金表面制备了添加稀土氧化物CeO2的Ni60合金熔覆层。分析了激光熔覆CeO2+Ni60熔覆层的宏观形貌、显微组织及硬度,研究了其摩擦磨损性能,并与未添加稀土的Ni60合金熔覆层和铝合金基体进行了对比研究。结果表明,加入2%CeO2可降低Ni60熔覆层表面起伏,获得较好的熔覆层宏观形貌,同时有效地减少Ni60熔覆层中的裂纹、孔洞和夹杂物,促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性;添加2%CeO2的Ni60熔覆层比未加稀土的Ni60熔覆层组织更加均匀,晶粒较细小,气孔等组织缺陷更少,熔覆质量较好;在相同深度位置的显微硬度,2%CeO2+Ni60熔覆层明显高于Ni60熔覆层,2%CeO2+Ni60熔覆层最高硬度可达HV0.051180,是6063铝合金基体平均硬度的8.4倍;在相同磨粒磨损条件下,2%CeO2+Ni60熔覆层试样的耐磨性是铝合金基体的7.1倍,是Ni60熔覆层试样的1.6倍;激光熔覆Ni60可以显著降低铝合金表面摩擦系数,而添加稀土元素Ce能提高Ni60熔覆层的摩擦系数稳定性,从而改善耐磨性能。     

大功率光纤激光内孔熔覆装备开发及应用

为提升液压支架用油缸缸体等内孔部件的服役性能,集成大功率光纤激光器开发了内孔熔覆装备,进行了27SiMn缸体内壁熔覆工艺验证,并取样进行了显微结构、硬度、耐磨性能检测,结果表明:缸体内壁熔覆表面平整无缺陷,熔覆层与基体呈冶金结合;熔覆层主要组织为马氏体;熔覆层硬度较基体略高,且耐磨性能约为基体的1.5倍,既提升了缸体内壁的使用性能又便于缸体内壁熔覆层的机械加工。     

扫描速度对钛合金NiCoCrAlY熔覆涂层显微组织及硬度的影响

利用激光熔覆技术在Ti6A14V钛合金基体上制备NiCoCrAlY高温防护涂层,提高钛合金基体的高温性能。采用激光功率1.2 kW,光斑直径1 mm,研究激光扫描速度对Ti6A14V钛合金熔覆涂层宏观形貌、稀释率、截面组织以及硬度的影响。研究表明,在相同激光功率和激光光斑直径的条件下,熔覆层的宏观形貌在400 mm·min-1时质量最优,熔覆层表面连续且平整,波浪起伏较小;随着扫描速度增加,激光能量减小,熔覆层的几何尺寸以及稀释率均逐渐减小,当扫描速度为500mm·min-1时,熔化的液体中杂质仍未完全逸出就冷却凝固,涂层与基体之间出现微裂纹、气孔等缺陷;随着扫描速度的增加,温度梯度不断减小,冷却速度不断增大,初生的枝状晶不断被打破,熔覆层组织致密均匀,晶粒细小,同时熔覆层的硬度逐渐增大。     

铸渗法制备硬质合金覆层材料微观结构研究

研究采用铸渗法制备三元硼化物硬质合金覆层钢基材料。确定了以Mo粉、FeB合金粉和Fe粉为基本原料,加入C、NaF、PVB等添加剂,采用铸渗反应烧结工艺,在ZG45铸钢基体表面制备三元硼化物硬质合金覆层;利用金相显微镜研究了铸渗覆层的金相组织,利用SEM—EDS研究了铸渗覆层的微观结构和元素分布,铸渗层成分分析表明,在界面结合处实现了合金元素的扩散与渗透,三元硼化物金属陶瓷覆层与钢基体形成了良好的冶金结合。初步讨论了铸渗反应机理。     

10V高速钢激光熔覆层的组织与性能

针对冶金辊材的表面强化和再制造需求,采用激光熔覆技术在辊芯常用材料球墨铸铁表面制备了10V高速钢熔覆层,研究了半导体直接输出激光器的工艺对熔覆过程、熔覆层组织结构与性能等的影响.结果表明:半导体激光器能够显著提高熔覆效率,避免了脉冲激光熔覆时的开裂现象;获得的熔覆层连续平整、无裂纹气孔等宏观缺陷,与球墨铸铁基体呈冶金结合状态.熔覆层显微组织特征为片层状、块状、球形颗粒状等多种形貌的快速凝固组织,由α-Fe,VC,γ-Fe,Cr23C6和Fe V等组成.熔覆层内合金元素的成分宏观均匀分布,微区有V等偏析.熔覆层显微硬度达700 HV0. 1,是基体硬度320HV0. 1的2. 18倍.在优化的工艺条件下,熔覆层磨损量是磨损30 min时基体磨损量的43%,其磨损机制为磨粒磨损及摩擦磨损,750℃热震实验结果表明,熔覆层具有良好的耐磨抗力和热冲击抗力.     

钛铝合金表面熔覆涂层的制备及组织特征

针对现有熔覆基体与熔覆层结合不紧密、工艺参数难以控制的缺陷,采用高功率连续CO2横流激光器及配套数控加工系统,实现了将Ni60B合金粉末均匀密实地熔覆在钛铝合金表面的方案。结合扫描电镜、金相分析、硬度测试等手段研究了输出功率、扫描速度对熔覆层组织和性能的影响。研究发现,基体材料与熔覆层之间存在明显的合金元素扩散现象,熔覆层与基体结合紧密;当激光功率为4.0 Kw,扫描速度为100 mm·min-1时,熔覆层的硬度达最高达HV 900以上。     

加热炉节能涂料

<正>节能涂料利用远红外辐射原理,将涂料喷涂在各种高温窑炉的耐火材料表面,提高光谱发射率,增强炉膛换热,可实现节能5%~10%的节能效果。它具有保护炉衬表面、延长炉子使用寿命、提高炉子热效率,缩短烘炉时间、提高被加热件的加热速度和炉子作业率等特点。该涂料技术早在     

电缆成型模具激光再制造工艺分析和应用

采用激光同轴送粉熔覆技术,在电线电缆成型模具内锥孔表面沉积制造了激光熔覆层,系统测试了熔覆层的组织和性能,形成了完整的成型模具产品,并进行了现场试用和经济效益评价。结果表明,激光熔覆层与基体达到冶金结合,热影响区小,层内没有缺陷;激光熔覆后模具其他部位不会产生变形,熔覆部位后加工性能良好,精度和表面要求能够满足电缆生产的要求;激光再制造电缆成型模具工艺时间短、经济效益高,是一种短流程、节约资源的技术。     

La_2O_3对铝合金表面Ni60熔覆层组织及耐蚀性的影响

为了提高铝合金材料的表面性能,利用激光熔覆技术在6063铝合金表面制备了添加有La2O3的Ni60合金熔覆层。分析了激光熔覆La2O3+Ni60熔覆层的显微组织及硬度,研究了其耐腐蚀性能,并与Ni60合金熔覆层和铝合金基体进行了对比。结果表明,加入2%La2O3可有效地减少熔覆层中的裂纹、孔洞和夹杂物,促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性和表面硬度;在3.5%的NaCl溶液中,La2O3+Ni60熔覆层耐蚀性较未处理Al合金提高了6倍,较Ni60熔覆层提高了4.3倍;在1mol/L H2SO4溶液中,La2O3+Ni60熔覆层耐蚀性较未处理Al合金提高了19.6倍,较Ni60熔覆层提高了1.98倍;在1 mol/LNaOH溶液中,La2O3+Ni60熔覆层试样的耐蚀性较未处理的Al合金提高了99倍,较Ni60熔覆层提高了1.03倍。     

《高辐射覆层节能技术规范》国家标准审定会召开

正由全国钢标准化技术委员会组织召开的"《高辐射覆层节能技术规范》国家标准审定会"于2016年6月13日在北京召开。与会代表一致同意《高辐射覆层节能技术规范》为推荐性国家标准,认为其标准水平达到国际先进水平。该标准统一和规范了高辐射覆层技术的作用原理、技术要求、节能指标、效果评价等内容,明确提出