استفاده از فناوری پاشش حرارتی برای تهیه پوششهای سرمتی مبتنی بر WC/Co{0}}در حال حاضر یک کانون تحقیقاتی در زمینه مهندسی سطوح و مواد است. با استفاده از فناوری اسپری حرارتی برای تولید روکشهای سرمت کاربید تنگستن/کبالت، طیف گستردهای از پوششها و مواد زیرلایه را میتوان انتخاب کرد، ضخامت پوشش را میتوان در محدوده وسیعی تغییر داد، راندمان رسوبگذاری بالا است و پوششهای حاصل از مقاومت در برابر سایش عالی برخوردار هستند.
خواص و ویژگی های ساختاری پوشش های تهیه شده توسط فناوری اسپری حرارتی تا حد زیادی توسط مورفولوژی پودر مواد اولیه، شار انرژی اعمال شده به ماده اولیه و پارامترهای فرآیند پاشش تعیین می شود. در واقع، مورفولوژی و توزیع اندازه ذرات ماده اولیه پودر با روش آماده سازی ارتباط نزدیکی دارد. در سالهای اخیر، پودرهای اسپری حرارتی مبتنی بر WC{2}}برای تولید پوششهای متراکم با سختی بالا و مقاومت در برابر سایش بالا از طریق پاشش{3}}اکسی{4}}سوختی با سرعت بالا (HVOF) مورد استفاده قرار گرفتهاند، که آنها را امیدوارکنندهترین گزینه برای جایگزینی پوششهای کروم سخت آبکاری شده میکند. به طور خاص، پوششهای WC{6}}هم اکنون به عنوان جایگزینی برای لایههای کروم سخت آبکاری شده استفاده شدهاند.
فناوریهای آمادهسازی برای WC{0}}پودرهای کامپوزیت شرکت
روش های مختلفی برای تهیه پودرهای کامپوزیت WC{0}}Co وجود دارد. بسته به فرآیند آماده سازی، پودرهای مبتنی بر WC{2}} که برای پاشش HVOF استفاده میشوند، میتوانند مورفولوژیهایی از شکل کروی تا نامنظم یا بلوکی را نشان دهند. در حال حاضر، یک رویکرد رایج، سنتز مستقیم پودرهای کامپوزیت است، با استفاده از ویژگیهای سیال شدن یک بستر سیال برای کاهش و کربوره کردن مداوم ترکیبات تنگستن{4}}کبالت شیمیایی یکنواخت در بستر، و در نهایت پودرهای کامپوزیت WC-Co با اندازه ذرات ریز و توزیع یکنواخت تولید میشود. روشهای آمادهسازی پودرهای مبتنی بر WC/Co{7}}را میتوان به روشهای فاز جامد، روشهای فاز-گاز، روشهای فاز مایع{10}}و ترکیبی از آنها (مانند روشهای گاز{11}}فاز جامد) طبقهبندی کرد. تکنیکهای معرف شامل روش پلاسما، کربنسازی فازی{13}گاز، رسوب همزمان، آلیاژسازی مکانیکی و سنتز ترموشیمیایی (خشک کردن با اسپری) است. با این حال، ذرات پودر کامپوزیت تولید شده با این روش ها عموماً اندازه ریز، دارای سطح ویژه بزرگ، و جریان پذیری بسیار کم و چگالی شیر ضعیف هستند که به راحتی می تواند منجر به گرفتگی نازل در حین پاشش شود. علاوه بر این، آنها فاقد اینرسی کافی برای رسوب موثر بر روی سطح بستر هستند. بنابراین، این پودرها برای استفاده به عنوان مواد اولیه اسپری حرارتی باید به پودرهایی با اندازه میکرون در محدوده 15 تا 100 میکرومتر آگلومره شوند. به طور معمول، روشهای پردازش مانند زینترینگ-خرد کردن، آگلومره-تجزیه، اختلاط، روکشدهی و فیوژن{24}}خرد کردن برای آگلومره کردن پودرها برای برآورده کردن الزامات اندازه ذرات برای پاشش حرارتی استفاده میشود.
پودرهای تهیه شده توسطزینترینگ-روش خرد کردنبه طور کلی نامنظم با لبه های تیز متعدد، دارای سطوح نسبتاً صاف، درجه بالایی از آلیاژ و ریزساختارهای داخلی متراکم هستند. تعداد زیادی از ذرات WC در فاز بایندر توزیع می شوند و ذرات WC منفرد پیوند خوبی با بایندر نشان می دهند.
راروش خرد کردن همجوشی{0}}شامل مخلوط کردن پودرهای مختلف و ذوب آنها در یک کوره تخصصی و سپس خرد کردن بلوک های متخلخل سرد شده با استفاده از سنگ شکن های مختلف است. پودرهای تولید شده با این روش با مورفولوژی متراکم، بلوکی و زاویه ای مشخص می شوند. خرد کردن آنها بسیار دشوارتر از پودرهای تهیه شده با روش زینترینگ-خرد کردن است.
پودرهای تولید شده توسطتراکم-روش پختمورفولوژی منظمی دارند. این تکنیک از خشک کردن با اسپری برای آگلومره کردن پودرهای یک دوغاب معلق-خود استفاده می کند. پس از خشک شدن اسپری و تف جوشی به ذرات آگلومره، پودرهای حاصل تقریباً کروی، با سطوح ناصاف و متخلخل، توزیع اندازه ذرات باریک و جریان پذیری خوب هستند. با این حال، تهیه سوسپانسیون برای سرمت هایی مانند WC{3}}Co به دلیل چگالی بالای WC{4}}Co و تفاوت در اسیدیته/بازی بودن بین ذرات تشکیل دهنده چالش برانگیز است.
راروش روکش کاریمعمولاً از همجوشی مکانیکی استفاده میکند که در آن پودرهای خام با اندازههای مختلف ذرات کاملاً مخلوط و گرم میشوند. در طی این فرآیند، مواد با نقطه ذوب پایینتر به حالت پلاستیک میآیند (یا حتی در برخی موارد ذوب میشوند)، در حالی که مواد با نقطه ذوب بالاتر ذوب نشده باقی میمانند. سپس اختلاط مکانیکی باعث جوش شدن دو پودر به هم می شود. پودرهای کامپوزیت تولید شده با این روش دارای ساختار پوسته-هسته، با استحکام ذرات و چقرمگی خوب هستند.
راروش اختلاطپودرهای WC/Co متشکل از دو فاز WC و Co تولید می کند که در آن ذرات WC به طور آزاد توسط کبالت به هم متصل می شوند.
گزارشهای نسبتاً کمی در مورد تهیه پودرهای اسپری حرارتی مبتنی بر WC/Co{0} و حتی کمتر در مورد تهیه پودرهای WC{1}}CoCr حاوی عناصر کروم اضافه شده وجود دارد. تنها تعداد انگشت شماری از شرکت ها در سراسر جهان چنین محصولاتی را تولید می کنند. افزودن مقدار مناسب کروم فلزی به فاز بایندر Co می تواند به طور قابل توجهی مقاومت به خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون پوشش ها را بهبود بخشد و در نتیجه عملکرد کلی برتری را به همراه داشته باشد که می تواند جایگزین کروم سخت آبکاری شده سمی شود. در نتیجه زمینه های کاربردی آنها در حال گسترش است و توجه صنعتی را به خود جلب می کنند. در حال حاضر، بیشتر تولیدات داخلی در چین به روشهای تف جوشی-خرد کردن و تجمع- متکی است.