Millised keraamilised katted sobivad H13 terasele?

Peale Al₂O₃-TiO₂ ja Mo₂FeB₂ on H13 terase jaoks sobivad keraamilised kattematerjalid Cr₃C₂-NiCr, WC-Co/WC-Ni, ZrO₂-Osabiliseeritud (6yttoksiid}Y₃) tsirkooniumoksiid), TiAlN ja Al₂O3-Cr₂O3 komposiitkatted. Need materjalid on suurepärased spetsiifilistes rakendustes, nagu kõrge -temperatuuri oksüdatsioonikindlus, äärmine kulumiskindlus, soojusbarjääri kaitse ja täpne vormimine, ning neid saab sobitada vastavalt konkreetsetele rakendusnõuetele.

I. Soovitatavad suure jõudlusega{1}}keraamilised katted (liigitatud funktsiooni järgi)

1. Cr₃C₂-NiCr (kroomkarbiid-NiCr sulam)

Kohaldatav protsess: kiire{0}}tulekate (HVOF)

Core Advantages: Maintains excellent oxidation resistance above 650℃, far exceeding WC-Co. Excellent thermal fatigue resistance, bonding strength >70 MPa, poorsus<1%. Strong corrosion resistance, suitable for sulfur- and chlorine-containing environments.

Tüüpilised kasutusalad: kuumsepistamisvormid, pidevvalurullid, kõrgel -temperatuuril survevaluvormid.

Mõõdetud andmed: Pärast kasutamist autoosade tehases suurenes vormi termilise väsimuse eluiga 3200 tsüklilt 9800 tsüklini.

Soovitatavad stsenaariumid: pika-tsükliga tootmine kõrgsagedusliku-termošoki ja kõrge{2}}temperatuuri oksüdatsioonikeskkonnas.

2. WC-Co / WC-Ni (volframkarbiidi-koobalt/nikkel-põhine)

Kohaldatav protsess: HVOF või ülehelikiirusega leegiga pihustamine

Põhilised eelised:

Kõvadus kuni 1300–1500 HV, kulumiskindlus üle 5 korra suurem kui H13 terasalusel.

WC-Ni võib asendada WC-Co-d, vähendades sõltuvust koobaltiressurssidest ja parandades korrosioonikindlust.

Limitations: Easily oxidized at high temperatures (>600 kraadi), mis nõuab töötemperatuuri reguleerimist.

Uurimistoetus: WC{0}}Jilini ülikoolis elektrilahendussadestamise teel valmistatud Ni-katted vähendavad hõõrdetegurit 40% ja kulumiskaalu kaotust 68%.

Soovitatavad stsenaariumid: suure-pingega libiseva kulumise tingimused, nagu survevalu-slaidid ja löögid.

3. ZrO₂-Y₂O3 (ütrium-stabiliseeritud tsirkooniumoksiid)

Kohaldatavad protsessid: plasmapihustamine (APS) või füüsiline aurustamine-sadestamine (EB-PVD)

Põhilised eelised:

Äärmiselt madal soojusjuhtivus (1,2–2,0) Temperatuurigradiendiga W/m·K on ideaalne soojustõkkekate. See võib vähendada hallitusseente pinnatemperatuuri gradienti rohkem kui 30%, aeglustades termiliste väsimuspragude teket. Kui seda kasutatakse koos metallist sidekihiga (nt NiCrAlY), moodustab see kahekihilise struktuuri. Tüüpilised kasutusalad: aero-mootori labavormid, kõrgel-temperatuuril kuum{9}}töövormid. Soovitatavad stsenaariumid: äärmuslikud termilised tsüklitingimused, mis nõuavad soojusisolatsiooni ja jahutamist, et vähendada termilise pinge kontsentratsiooni.

4. TiAlN (titaanalumiiniumnitriid)

Kohaldatav protsess: füüsiline aurustamine-sadestamine (PVD)

Peamised eelised: Katte paksus on ainult 2–5 μm, ilma et see mõjutaks täpsust. See säilitab kõrge kõvaduse 550 kraadi juures ja selle oksüdatsioonikindluse temperatuur on kuni 800 kraadi. Hõõrdetegur väheneb 50% võrra, parandades oluliselt vormide eemaldamist.

Teadusuuringute tugi: TiAlN-katted võivad pikendada H13 terase termilise väsimuse eluiga 3–5 korda.

Soovitatavad stsenaariumid: plastist täppisvormid, optiliste komponentide vormid ja rakendused, mis nõuavad kõrget -adhesioonivastast kleepumist.

5. Al₂O3-Cr₂O₃ komposiitkate

Kohaldatav protsess: plasmapihustamine

Põhilised eelised: kombineerides Al2O3 kõrge kõvaduse Cr2O3 tihedusega, paraneb kulumiskindlus ja korrosioonikindlus sünergiliselt.

Poorsust saab reguleerida alla 2%, millel on tugev vastupanu HF läbitungimisele.

Tüüpilised kasutusalad: Fluoroplastilised kuumakanalisüsteemid, keemilised vormid

Soovitatavad stsenaariumid: ühe oksiidiga kattekihtide asendamine väga söövitavate plastide töötlemisel

II. Materjali valiku soovitus Kiirviitetabel

TiAlN: kõrge kõvadus, madala hõõrdumisega PVD täppisplastist vormid, anti-adhesioon

Al₂O₃-Cr₂O₃: korrosioonikindlus + kulumiskindlus sünergistlik efekt APS fluoroplasti töötlemissüsteem