Aplikasi Salutan Nikel-Kromium-Kromium Karbida Semburan Supersonik

Salutan nikel-kromium-kromium karbida (NiCr-Cr₃C₂) yang disembur supersonik, dengan rintangan haus, kakisan dan hakisan suhu tinggi yang sangat baik, memainkan peranan penting dalam melindungi komponen utama dalam pelbagai sektor perindustrian. Berikut ialah analisis senario aplikasi biasa dan keputusan sebenar:

I. Peralatan Tenaga dan Kuasa
1. Perlindungan "Empat Tiub" Dandang
- Dalam loji janakuasa terma dan dandang katil bendalir, tiub dinding air, tiub pemanas lampau, tiub pemanas semula dan tiub penjimat terdedah kepada hakisan jangka panjang oleh gas serombong suhu tinggi dan abu arang batu, mengakibatkan haus tahunan sehingga 1.5-2.0 mm.
- Selepas menyembur salutan NiCr-Cr₃C₂ (ketebalan 0.3-0.6 mm), haus berkurangan kepada 0.03-0.2 mm/tahun, memanjangkan hayat perkhidmatan kepada lebih tujuh tahun dan mengurangkan masa henti yang tidak dirancang yang disebabkan oleh tiub pecah. Proses tipikal: Penyemburan arka supersonik (HVOF) menggunakan serbuk bersalut dengan kandungan Cr₃C₂ sebanyak 75%-80% untuk meningkatkan kehomogenan salutan dan rintangan penyahkarbonan.

2. Komponen Turbin dan Turbin Gas
- Komponen aliran terus seperti bilah turbin dan bilah panduan mudah terdedah kepada kerosakan peronggaan dan hakisan dalam air yang sarat dengan pasir.
- Dengan menambah elemen seperti Nb dan Ta (1-5%), salutan ini meningkatkan ketahanan haus fret dan peronggaan, menjadikannya sesuai untuk bilah kuasa hidro dan turbin gas.

II. Aeroangkasa dan Peralatan Mewah
1. Landasan Pengedap Berus Enjin
- Dalam pengedap rotor pemampat dan turbin, salutan mesti mempunyai kekuatan ikatan yang tinggi (43-47.6 MPa) dan sifat pelincir sendiri.
- Menambah pelincir pepejal seperti CaF₂/BaF₂ (bakinya) menghasilkan salutan pelincir sendiri suhu tinggi, mengurangkan kehilangan geseran berus dan menyesuaikan diri dengan keadaan operasi di bawah 800°C. - Contoh parameter proses: jarak semburan 340-360 mm, kadar aliran oksigen 1750-1800 L/j, kadar aliran minyak tanah 5.3-5.5 gal/j.

2. Perlindungan komponen aloi suhu tinggi
- Digunakan pada tenon bilah pemampat, pin gear pendaratan, dsb., untuk menahan haus fret dan pengoksidaan suhu tinggi.

III. Petrokimia dan Jentera Berat

1. Peralatan Penggerudian dan Bendalir
- Komponen seperti kolar gerudi minyak, pemusat dan pelapik pam lumpur menghadapi serangan berganda daripada hakisan grit dan media menghakis.
- Rintangan kakisan salutan adalah 30 kali ganda daripada keluli tahan karat (dalam persekitaran asid sulfurik cair), meningkatkan jangka hayat hakisan sebanyak 3-5 kali ganda.
- Untuk permukaan pengedap injap dan pendesak pam kimia, ia menentang kesan sinergi media asid lemah dan haus zarah.

2. Pembaikan Pemampat dan Skru
- Menyembur pada skru pemampat dan rod omboh silinder hidraulik mengurangkan geseran dan haus, menggantikan komponen keluli tahan karat berkos tinggi.

IV. Jentera Pembuatan Kertas dan Tekstil
1. Silinder Pengeringan dan Komponen Penggelek
- Selepas salutan semburan, kekerasan permukaan silinder pengering pembuatan kertas mencapai HRC35-46 (HB330-420), sekali gus mengurangkan pekali geseran dan haus bilah. Ini mengurangkan kitaran pengisaran daripada enam bulan kepada 3-4 tahun, sekali gus meningkatkan pengeluaran kertas sebanyak 30%.
- Penggelek dan penggelek godet dalam jentera tekstil diperkukuh dengan salutan, memanjangkan hayat pakai mereka dengan ketara.

2. Perlindungan Kakisan Penukar Haba Plat
- Plat penukar haba saluran lebar disembur dengan salutan 0.3-0.5 mm untuk menangani masalah kakisan yang disebabkan oleh larutan alkali dan melanjutkan selang penyelenggaraan.

V. Perkara Utama dalam Pelaksanaan Proses
1. Pemilihan Serbuk
- Serbuk bersalut (75-80% Cr₃C₂ + 20-25% NiCr) adalah lebih diutamakan, dengan saiz zarah ≥70% -325 mesh dan kebolehaliran

2. Prarawatan Permukaan

- Sandblasting hingga gred Sa3, dengan kekasaran 50-80 μm. Penyemburan hendaklah disiapkan dalam masa 3-4 jam selepas sandblasting.

3. Kawalan Parameter Penyemburan
- Halaju nyalaan HVOF 1500-2000 m/s dan suhu 2900-3100°C untuk menghalang penguraian karbida (kadar penguraian

Ringkasan
Salutan nikel-kromium karbida, melalui reka bentuk sinergi "fasa keras + fasa pengikat" (Cr₃C₂ untuk rintangan haus + NiCr untuk rintangan kakisan), dan dikuasakan oleh teknologi penyemburan supersonik, sesuai untuk menangani kewujudan suhu tinggi, kakisan dan haus. Aplikasinya sudah merangkumi sektor teras seperti tenaga, penerbangan dan industri berat. Perkembangan masa hadapan akan merangkumi nanokomposit (seperti penambahan B₄C) dan proses pintar untuk mengatasi lagi kesesakan perlindungan jangka panjang dalam persekitaran yang ekstrem.