连续退火炉辊热喷涂涂层失效方式与涂层材料使用

阐述了连续退火炉辊表面热喷涂涂层的研究发展现状及热喷涂保护涂层的主要失效方式,着重分析了炉辊用热喷涂涂层材料的发展、使用、分类及其各自特点,列举了世界三大知名热喷涂制造厂商炉辊涂层的生产与应用情况.     

热喷涂WC-12Co涂层在锌液中腐蚀失效过程分析

为了分析热喷涂WC-12Co涂层对热镀锌沉没辊的保护效果,利用超音速火焰喷涂设备制备了WC-12Co涂层试件,并浸入460 ℃的熔融锌液中,分析腐蚀时间对涂层的影响. 通过SEM和X-Ray分析腐蚀后涂层的组织形貌和相组成. 结果表明,WC颗粒与锌液不润湿,不发生反应,钴与锌液反应生成脆性的化合物,导致涂层开裂-剥落失效. 涂层中原始孔隙并不会造成锌液的侵入,但随着腐蚀时间的增加,锌在涂层中扩散并与钴化合,导致了横向裂纹出现,造成涂层的失效.     

连续热镀锌沉没辊复合轴套的组织与耐Zn液腐蚀性能

在316L基材上，利用等离子喷涂的方式制备C-Cr-W-Ni-Co+35%WC涂层，再经火焰重熔后加工制成沉没辊陶瓷涂层复合轴套，在轴套上切割制取试样，采用SEM,XRD分析其组织形貌和物相，并进行组成成分和硬度分析，重点试验分析其耐Zn液腐蚀性能。结果表明：该试验所制备的沉没辊轴套是以316L为基体，加表面复合的约0.8～0.9 mm厚陶瓷涂层，通过重熔使涂层与基材间形成熔化过渡，表面涂层是以Co-Cr固溶体为基体，其中分布有多种形态碳化物强化相的C-Cr-W-Ni-Co体系合金涂层，轴套表面涂层的硬度在HV_0.31 100～HV_0.31 300,涂层Zn液腐蚀失效的原因是Co-Cr固溶体先被腐蚀，使碳化物硬质相脱落，涂层逐渐减薄造成的，该试验轴套试样耐Zn液腐蚀能力能够达到25天以上。     

耐锌液腐蚀热喷涂涂层的研发现状

生产镀锌板的热浸镀机组中的各种轴承、沉没辊等受锌液的强烈腐蚀,对热镀锌的生产和产品质量有很大影响．热喷涂耐锌液腐蚀涂层是解决这一难题的一种重要的防护方法．本文主要介绍了近年来国内外关于耐锌液腐蚀热喷涂涂层材料的开发及相应的涂层制备技术,系统分析了各涂层材料在锌液中的腐蚀机理和封孔剂在热喷涂涂层耐锌液腐蚀中的重要性,并指...     

沉没辊基础件的熔融锌液腐蚀研究现状

根据近些年国内外耐锌腐蚀的研究成果,将耐锌腐蚀方法分为两大类:自身耐锌腐蚀材料和表面改性处理。自身耐锌腐蚀材料主要集中在Fe-Cr-Mn、Fe-B、Ti Al Nb等材料上,表面处理主要集中在WC-Co、Mo B-Co Cr、陶瓷等涂层上。两种方法都获得一定的研究成果,但也有一些不足。自身耐锌腐蚀材料的耐熔锌腐蚀虽有改善,但在液锌中也只是延缓了腐蚀速度,最终仍然会腐蚀失效。表面涂层耐蚀性相对较好,但是在锌液中仍然会发生裂纹腐蚀,并且涂层和基体之间的物理匹配性较差,脆性较大,工件的轻微碰撞很容易造成涂层的脱落,加速工件的腐蚀,不宜用于实际生产。充分利用陶瓷耐腐蚀、耐高温、硬度高的优点,以及金属室温强度好、延展性好的优点,开发陶瓷金属复合涂层,可能会成为下一步沉没辊基础件熔融锌液腐蚀研究的主要方向。     

热镀锌沉没辊的耐锌腐蚀失效过程

采用超音速火焰喷涂技术在316L不锈钢基体上制备WC-12Co涂层,并测试其在430℃锌液中的耐腐蚀性,分析沉没辊的腐蚀机理以及失效过程。采用SEM、EDS和XRD分析了腐蚀前、后涂层表面显微结构、化学成分及其相组成的变化。结果表明,WC-12Co粒子之间通过高速碰撞发生强烈的塑性变形而结合在一起,涂层内部致密性很好,喷涂过程中没发生明显氧化现象;涂层的显微硬度平均为1 215HV0.2,结合强度达到85MPa;无涂层试样在腐蚀59h后直径减少20%;经过10天的浸锌试验后,涂层开始产生均匀性腐蚀,涂层中的Co基体受液锌腐蚀生成Co5Zn21化合物,涂层开始遭到破坏;经过15天浸锌试验后,部分锌液穿过涂层与基体中的Fe化合生成FeZn13(即锌渣),涂层局部开始脱落,涂层失效开始。     

耐液锌腐蚀涂层的研究现状

工业连续热浸镀锌生产线上,沉没辊、轴承等部件受到锌液的强烈腐蚀.耐液锌腐蚀涂层能够保护其免受液锌腐蚀的破坏.现有的耐液锌腐蚀涂层如金属涂层、金属陶瓷涂层、氧化物陶瓷涂层等耐液锌腐蚀寿命短、材质脆、易脱落,无法为部件提供有效保护.本文回顾了液锌对铁基合金的腐蚀机理,综述了耐液锌腐蚀涂层的研究现状.同时,文章指出了发展新型涂层材料和制备技术是未来耐液锌腐蚀涂层发展的一个必然趋势.     

连续退火炉炉底辊涂层的研究进展

综述了连续退火炉炉底辊涂层现阶段的研究和应用，介绍了炉底辊涂层的材料组成及常用的几种制备方法，讨论了不同种类炉底辊涂层在使用中存在的问题，指出了炉底辊涂层材料的选用原则及其发展。     

连续退火炉内热喷涂炉底辊使用中的问题和涂层材料的开发

分析了连续退火炉内热喷涂镍铬碳化铬、钴基高温合金及氧化物陶瓷炉底辊在使用中的涂层脱落、结瘤等问题。介绍了超低碳素钢表面由于氧化锰的存在对涂层的影响。指出在高温区域使用的热喷涂炉内辊，应根据使用温度来选择喷涂材料，不当的使用不仅会造成涂层的脱落，甚至会影响钢板表面质量。介绍了新开发的耐氧化锰、适合于高温区域使用的涂层材料。     

离心铸造高铬铸铁/球铁复合轧辊的非正常失效及预防

离心铸造高铬铸铁-球铁复合轧辊以w（Cr）12％-22％的高铬白口铸铁作为辊身外层材料，以高强度的球墨铸铁作为芯部和辊颈材料，采用离心复合浇注工艺生产。轧辊的非正常失效主要包括辊身剥落、辊身断裂、辊颈断裂、辊身裂纹等。对上述失效原因进行了分析，并提供了预防方法。     

Mo基体上沉积La_(1.4)Nd_(0.6)Zr_2O_7涂层的热循环失效机制

选择La1.4Nd0.6Zr2O7(LNZ)为面层材料,质量比为1∶1的Mo与LNZ复合粉末(ML)为过渡层材料,用等离子喷涂法在高温Mo合金上制备双层结构热障涂层(ML/LNZ)。研究该涂层在1200℃的热震行为,用XRD分析失效后涂层的物相组成,并借助扫描电子显微镜和能谱对热震后涂层表面不同位置进行观察比较。结果表明,涂层在1200℃下的热循环寿命非常短,涂层沿粘结层与基体的界面剥落。而高温下Mo的氧化及挥发性氧化产物(MoO3)与涂层之间的化学反应是导致ML/LNZ涂层快速失效的主要原因。与氧化钼具有良好的热化学相容性是选择Mo基体上热障涂层的首要条件。     

环境障涂层失效机理研究进展

环境障涂层涂覆在SiC/SiC复合材料表面,阻止或减缓水蒸气对基体材料的腐蚀,提高SiC陶瓷基复合材料的服役温度与寿命。环境障涂层使用温度高,所用材料一般为脆性陶瓷类材料,极易发生损伤失效,其失效机理研究伴随整个材料体系的发展过程,与服役环境密切相关。本研究主要综述环境障涂层在高温氧化、热冲击及水氧耦合典型工作环境下的失效机理研究进展。结果表明:环境障涂层失效除了与涂层各层的稳定性有关,还受各层之间的相容性影响;建议今后新型涂层研制中关注各层之间的反应。     

热镀锌用沉没辊的改进

介绍了热镀锌用沉没辊的材质改进状况、使用后的辊面状况、辊面缺陷和辊面沟槽形状尺寸。     

热镀铝锌板沟槽印缺陷成因分析及预防措施

针对攀钢生产热镀铝锌板存在沟槽印缺陷问题,分析了其原因是由于沉没辊耐镀液腐蚀性较差,沉没辊被镀液腐蚀导致沟槽间凸面中心结瘤,从而破坏了带钢表面状态,影响了镀层的正常结晶,使其锌花与正常区域存在一定的差异,宏观上则体现为沟槽印缺陷。为此,通过改进沉没辊质量和采用预熔锅、刮辊器,有效避免了沟槽印缺陷。     

钨涂层面对等离子体材料损伤演变行为

利用等离子体喷涂技术制备了钨涂层面对等离子体材料,并对涂层基本性能进行了表征,主要包括气孔率、相对密度、结合强度、热导率、硬度分布,进而研究主动水冷钨涂层在热负荷服役条件下的损伤演变行为。研究发现,直接水冷钨涂层内部层与层之间的开裂、分层是涂层失效的原因,损伤演变过程为柱状晶体再结晶并长大、层间微裂纹出现、裂纹扩展和气孔出现、最后材料分层、失效。间接水冷钨材料的热负荷性能受到很大限制,且疲劳性能降低,失效形式是涂层开裂或脱落,甚至铜基体整体熔化。     

失败涂层的观察、采集和分析

涂层失效会造成十分巨大的经济损失,失效涂层维修的代价要远大于首次涂装的投资,这是因为维修工作不但需要有脚手架或高空作业车等的配合,还有可能造成停产。涂层失效的原因多种多样,归纳起来主要有施工不当、材料问题和施工技术要求有误等。做好涂层失效的原因分析不但是确定责任方主要依据,同时也是制订好维修工程计划的基础,必须认真对待。在对涂层失效案例进行调查和分析致使涂层失效的原因前,首先要对相关的情况进行全     

钨涂层面对等离子体材料损伤演变行为研究

利用等离子体喷涂技术制备了钨涂层面对等离子体材料,并对涂层基本性能进行了表征,主要包括气孔率,相对密度,结合强度,热导率,硬度分布,进而研究主动水冷钨涂层在热负荷服役条件下损伤演变行为。研究发现,直接水冷钨涂层内部层与层之间的开裂、分层是涂层失效的原因,损伤演变过程为柱状晶体再结晶并长大、层间微裂纹出现、裂纹扩展和气孔出现、最后材料分层、失效。间接水冷钨材料的热负荷性能受到很大限制,且疲劳性能降低,失效形式是涂层开裂或脱落,甚至铜基体整体熔化。     

钢表面氧乙炔火焰辅助SHS反应辊压制备TiC-Ni涂层

提出了钢板表面预涂自蔓延材料,采用反应辊压技术制备功能梯度涂层新工艺;建立了计算TiC-Ni功能梯度涂层温度场及应力场的数学模型和涂层结构的物理模型.采用有限元分析软件分析了自蔓延反应喷涂后的辊压过程中残余应力场的分布.对不同辊压速度、温度条件下涂层残余应力场进行了模拟与比较.同时分别对经辊压和不经辊压的情况进行了比较.用金相显微镜观察涂层与基体横截面的形貌.结果表明:辊压能有效缓解涂层的残余应力;涂层的显微组织致密纯净,界面两侧的成分相互扩散,形成了冶金结合的界面.解释了涂层结合机理,它包含了Ti和Ni,Ti和C之间的两级SHS反应和Ni与Fe之间的一个界面扩散反应.反应辊压加工.使试件在熔合区与TiCNi界面间和熔合区与钢基体间都获得了很好的接合.     

带MoS2涂层轴承的腐蚀失效分析

本文对某带MoS2涂层轴承的腐蚀现象进行了试验分析,并根据试验结果讨论了带MoS2涂层构件的腐蚀防护问题。通过对失效轴承的宏微观形貌观察、微区成分分析、金相检查以及耐蚀性对比试验,明确了轴承的失效性质。结果表明：带MoS2涂层的GCr15钢滚珠发生了膜下丝状腐蚀。除了采用控制腐蚀环境和提高涂层致密性等方法外,选择更耐蚀的构件材料或者通过表面防腐处理是提高带MoS2涂层构件防腐能力的有效途径。     

高强钢涂层板热成形加热炉的多梯度控温仿真

高强钢涂层板在辊底式加热炉内的升温曲线不合理会导致涂层失效,由此提出辊底式加热炉多梯度控温的工艺方法,利用计算机仿真软件分别对涂层板在一般加热工艺和多梯度控温工艺下的升温曲线进行模拟,并通过试验对计算模型进行修正。结果表明:为满足涂层板的生产工艺要求,采用多梯度控温工艺,可使不同厚度的涂层板在加热过程中升温速度控制在12℃/s以下;通过试验对有限元仿真模型进行修正,为不同规格或厚度涂层板的多梯度控温工艺提供参考。