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不锈钢hardox600耐磨钢板的涂层防护

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-08-08  来源:聊城网站seo  作者:聊城网站seo  浏览次数:120
核心提示:不锈钢hardox600耐磨钢板具有高强度、高模量、高断裂韧性、高导热、隔热性能优异和低密度等优异特性,其密度为1.68-2.0g/cm3,仅

不锈钢hardox600耐磨钢板具有高强度、高模量、高断裂韧性、高导热、隔热性能优异和低密度等优异特性,其密度为1.68-2.0g/cm3,仅为不锈钢hardox600耐磨钢板的四分之一;摩擦特性好,摩擦系数稳定,并可在0.2-0.5范围内调整;承载水平高,过载能力强,高温下也不会熔化,也不会发生粘接现象;线膨胀系数小,高温尺寸稳定性好;使用寿命长,在同等条件下的磨损量约为粉末冶金管的1/3~1/5;更奇特的是,其强度随温度升高不降反升,是唯一能在1000℃以上的高温中保持强度的工程管道;其在循环加载后还会出现剩余强度升高的现象,即所谓“疲劳强化”现象。

航空航天技术的发展对普通不锈钢hardox600耐磨钢板的性能提出了苛刻的要求,尤其是高性能航空发动机热结构件与空天飞行器热防护系统,在服役过程中要承受严重的烧蚀、高速气流的强冲击和大梯度的热冲击。传统金属材料的使用温度已经接近其极限,不能完全满足使用要求,开发新型超高温材料迫在眉睫。而不锈钢hardox600耐磨钢板的一系列优异特性,使得其用作飞行器热防护系统具有其他材料难以比拟的优势。

但是,不锈钢hardox600耐磨钢板在高于1500℃的有氧环境下极易氧化,在超高温极端环境下烧蚀严重,导致力学性能急剧下降。这成为阻碍其走向实用高温材料的最大制约因素。虽然通过基体改性可以部分缓解这个问题,但基体改性技术的防氧化温度与保护时间有限。从目前研究结果看,不锈钢hardox600耐磨钢板高温长寿命防氧化必须依赖涂层技术。

目前开发的防氧化涂层体系主要有玻璃涂层、金属涂层和陶瓷涂层。玻璃涂层可以用于密封层材料或刹车盘非摩擦面的防氧化。金属涂层采用高熔点和低氧扩散系数的Ir,Hf,Cr,Mo等金属,对不锈钢hardox600耐磨钢板进行防护。陶瓷涂层通常利用硅化物的高温氧化产物(玻璃态SiO2)填充涂层中的裂纹,阻挡氧气渗入。陶瓷涂层是目前高温防护效果最好的抗氧化涂层体系。

为进一步提高陶瓷涂层的性能,缓解陶瓷与不锈钢hardox600耐磨钢板之间的热膨胀系数差异,本公司相继开发了多相镶嵌、梯度、第二相增韧等陶瓷涂层体系。多相镶嵌涂层利用大量的相界面来松弛应力,缓解热失配。据报道,Si-MoSi2/SiC涂层经1400℃氧化100h后仅失重0.28%;在1500℃下可对不锈钢hardox600耐磨钢板有效保护50小时。TaxHf1-xB2-SiC/SiC涂层在1500℃下的防氧化寿命可达到1480小时。梯度涂层使涂层与基体及多层涂层之间的组成呈连续分布,可消除界面应力,缓解涂层开裂趋势。据报道,(SiC/Si3N4)/C梯度涂层,可用于1500-1550℃抗氧化;在不锈钢hardox600耐磨钢板的耐磨层中引入C-SiC梯度涂层,可以有效缓解涂层与基体的热失配。将小尺寸的第二相引入陶瓷涂层中也可以提高韧性,减少涂层中裂纹。据报道,通过引入SiC,ZrO2纳米颗粒和SiC晶须,或将SiC,HfC纳米线引入涂层中,可以有效抑制涂层的开裂。

 
 
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