煤化工用臨氫閥門材料及表面處理技術(shù)研究.pdf

1、以煤制油與煤制氣為代表的煤化工行業(yè)在我國正取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但在煤化工的嚴(yán)苛工況中，用于制備油、氣的水煤漿粒子對閥門球體、閥座等關(guān)鍵零部件磨損嚴(yán)重。為有效保護(hù)閥門球體、閥座等易受磨損的關(guān)鍵零部件，本文采用火焰噴焊與等離子堆焊兩種表面處理工藝，制備Ni60-WC復(fù)合硬密封涂層保護(hù)基體材料，提高生產(chǎn)效率。此外，本文對某公司開發(fā)應(yīng)用于煤化工工況的CF8C鑄鋼做了前期的探索，為公司實(shí)際生產(chǎn)提供一定的參考。
　　本文采用金相顯微鏡、掃描電

2、鏡、XRD衍射儀、硬度計(jì)、摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等多種分析測試手段，研究了火焰噴焊與等離子堆焊兩種表面處理工藝分別制備混合型與包覆型Ni60-WC復(fù)合涂層，主要評價(jià)了涂層缺陷形式、金相顯微形貌、物相分布、界面結(jié)合以及涂層的硬度與耐磨性。深入探討了兩種表面處理工藝制備同一涂層性能的異同，并分析了碳化鎢添加形式與添加數(shù)量對涂層綜合性能的影響。研究了CF8C型號鑄鋼的鑄造性能、缺陷形式、金相組織與力學(xué)性能，對該型鑄鋼實(shí)際生產(chǎn)做前期的探索。
　　

3、研究了火焰噴焊工藝制備混合型Ni60-WC復(fù)合涂層與包覆型Ni60-WC復(fù)合涂層兩種硬密封涂層的綜合性能。結(jié)果表明:火焰噴焊工藝制備的混合型Ni60-WC復(fù)合涂層總體性能優(yōu)于該工藝制備的包覆型Ni60-WC復(fù)合涂層?；鹧鎳姾腹に囍苽涞幕旌闲屯繉觾?nèi)部缺陷更少，孔隙率更低;涂層內(nèi)部碳化鎢顆粒脫碳分解較少，顆?？赏暾谋Ａ粼谕繉觾?nèi)部;涂層與基體元素互擴(kuò)散充分，結(jié)合方式為冶金結(jié)合;兩種涂層力學(xué)性能接近，硬度與耐磨性均隨著碳化鎢含量的增加而提高。

4、綜合比較火焰噴焊工藝制備的兩種混合涂層，混合型Ni60-WC復(fù)合涂層總體優(yōu)于包覆型Ni60-WC復(fù)合涂層。
　　研究了等離子堆焊工藝制備混合型Ni60-WC復(fù)合涂層與包覆型Ni60-WC復(fù)合涂層兩種硬密封涂層的綜合性能。結(jié)果表明:等離子堆焊工藝制備的兩種涂層質(zhì)量均呈現(xiàn)較高的綜合性能。該工藝制備的兩種類型的涂層熔融充分，涂層孔隙率極低;混合型Ni60-WC復(fù)合涂層內(nèi)部碳化鎢粒子產(chǎn)生一定融化;兩種類型的結(jié)合方式均為冶金結(jié)合，涂層與基體

5、結(jié)合區(qū)域存在深度約50um的熔池，基體表層發(fā)生了一定的變形和加工硬化;涂層的硬度均勻穩(wěn)定，兩種涂層內(nèi)部顯微硬度波動(dòng)值均較小。兩種涂層耐磨性能優(yōu)異，涂層耐磨性均正比于涂層內(nèi)部碳化鎢含量，涂層摩擦磨損形貌光滑，塑形變形遠(yuǎn)小于火焰噴焊工藝制備的同類型涂層。
　　研究了CF8C鑄鋼的鑄造性能、宏觀形貌、顯微形貌與綜合力學(xué)性能。結(jié)果表明:公司現(xiàn)有砂型鑄造與熔模鑄造工藝均可生產(chǎn)出無裂紋的鑄件，鑄件缺陷、顯微形貌、綜合力學(xué)性能均滿足ASTM A