后處理對結晶器銅板超音速火焰噴涂Ni基涂層性能的影響

董振啟 李申申 吳 松 黃東保 陳相君

（泰爾（安徽）工業科技服務有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

0 引言

在結晶器銅板的表面強化技術中，電鍍法是應用最廣泛的技術，通過調整鍍液成分可以獲得多成分的電鍍層。但是電鍍技術也具有沉積速度較慢、鍍層硬度較低以及鍍層易脫落的缺陷，使電鍍層無法在一些使用條件苛刻的零部件表面使用，同時電鍍技術會環境污染，因此電鍍技術正逐漸被淘汰。

為了解決電鍍技術存在的問題，研究人員開發了超音速火焰熱噴涂加重熔工藝，獲得了具有高致密性、高耐磨性、高結合強度以及低孔隙率特性的涂層，結晶器銅板的使用壽命延長了3~6倍。一方面，由于重熔工藝溫度高，會使銅板產生大量的熱應力，因此易導致銅板彎曲變形；另一方面，高溫重熔處理會導致基體材料晶粒粗大，基體易發生失效，減少了銅板的修復次數，提高了使用成本。針對這一問題，該文采用真空擴散工藝，利用基體和涂層原子的互擴散，使其形成有效的擴散層，提高涂層的結合強度，增加銅板的修復次數。

該文采用HVOF技術在結晶器銅板表面制備Ni基涂層，并分別進行重熔及擴散處理，對比研究了噴涂態、重熔態和擴散態涂層的微觀結構、熱震及耐磨性能，論證了真空擴散工藝取代重熔工藝的可行性。

1 試驗材料及方法

選取普萊克斯有限公司生產的Ni基粉末作為噴涂材料，在CrZrCu基體（40 mm×30 mm×15 mm）上制備涂層。粉末成分見表1，粉末主要成分為Ni、Cr，粉末粒度為 22 μm~45 μm。……