高温耐磨耐蚀系列碳化铬金属陶瓷粉末及涂层技术

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发布时间:2014-12-11   
  【技术开发单位】北京矿冶研究总院

  【技术简介】Cr3C2-NiCr因其良好的耐磨性能和优异的耐高温氧化性能已经成为中高温下应用最广泛的耐磨涂层材料。不仅用于航空发动机零部件的防护,还可批量用于电厂“锅炉四管”和冶金轧辊防护。然而国产涂层材料所制备的涂层在硬度、结合强度和耐磨性等方面均与国外产品有较大差距。本技术以高压雾化和新型脱氧剂制备的细粒径、低氧含量的NiCr粉末为原材料,通过添加高分子分散剂提高喷雾干燥制粒的球形度和成分均匀性,在真空烧结过程中添加烧结活化剂解决了结过程金属和陶瓷相粘结困难的问题,制备了成分可控、硬质相分布均匀、球形度高的镍铬碳化铬金属陶瓷复合粉末,形成了批量化生产。该技术制备的高球形度粉末粘结相成分可控,粉末流动性、松装比等物理性能与美国普莱克斯同类进口产品相当,优于俄罗斯进口产品。

  【技术特点】本技术在产品系列化和产品成分均匀性、粉末流动性、松装比、球形度等方面与国外进口产品相当或优于同类进口产品,显著优于国内民用领域同类技术。本技术开发了Cr3C2-7%NiCr、Cr3C2-15%NiCr、Cr3C2-20%NiCr、Cr3C2-25%NiCr、Cr3C2-30%NiCr等系列Cr3C2-NiCr涂层产品,可制备NiCr含量不同的Cr3C2-NiCr喷涂材料、高温自润滑用涂层材料和纳米碳化铬涂层材料,并根据实际需求形成了KF70、KF71等多种牌号和规格产品。其中Cr3C2-7%NiCr、Cr3C2-15%NiCr、适用于颗粒冲蚀严重,对硬度要求较高的工况,Cr3C2-30%NiCr适用于对韧性要求较高的抗撞击防护工况,Cr3C2-20%NiCr、Cr3C2-25%NiCr涂层的硬度和韧性都适中,具有较好综合性能,含银、含氟化共晶物的镍铬碳化铬基高温自润滑涂层材料喷涂后形成的涂层致密,摩擦系数低,自润滑性能好;含纳米碳化铬复合涂层材料的制备方法,通过气象扩散,有效的解决了纳米碳化铬均匀分布问题和纳米颗粒的长大问题,为高性能碳化铬复合涂层材料的发展夯实了基础。

  【技术指标】所制备的等离子喷涂涂层结合强度大于45MPa,超音速喷涂涂层结合强度大于60 MPa,工作温度高于700℃,显微硬度达HV300:880以上。

  【技术水平】国际先进

  【可应用领域和范围】该技术不仅用于航空发动机零部件的防护,还可批量可推广至民用电厂“锅炉四管”和冶金轧辊防护。

  【专利状态】已取得专利2项

  【技术状态】小批量生产、工程应用阶段

  【合作方式】技术服务

  【投入需求】500 万元

  【转化周期】6个月

  【预期效益】本技术对提高我国高温耐磨防护领域的技术水平和产品应用具有重要意义。近年来该粉末的市场需求量不断增大,年需求量达50吨以上。该项目成果产品可取代同类进口产品,除广泛用于火电“锅炉四管”、冶金炉底辊等大面积部件的高温耐磨防护,节约了大量外汇,同时还可用于航空发动机部件防护,避免我国航空发动机关键零部件制备技术受制于人,具有显著的经济效益和社会效益。

  【联系方式】任先京010-58915160/13801030862


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