Примене надзвучних прсканих премаза од никл-хром-хром карбида

Суперсонично прскани премази никл-хром-хром карбида (NiCr-Cr₃C₂), са својом одличном отпорношћу на хабање, корозију и ерозију на високим температурама, играју важну улогу у заштити кључних компоненти у различитим индустријским секторима. Следи анализа типичних сценарија примене и стварних резултата:

I. Енергија и енергетска опрема
1. Заштита котла „четвороцевним“
- У термоелектранама и котловима са флуидизованим слојем, цеви са воденим зидом, цеви прегревача, цеви прегревача и цеви економајзера подложне су дуготрајној ерозији услед високотемпературних димних гасова и пепела угља, што резултира годишњим хабањем до 1,5-2,0 мм.
- Након прскања NiCr-Cr₃C₂ премаза (дебљине 0,3-0,6 мм), хабање се смањује на 0,03-0,2 мм/годишње, продужавајући век трајања на преко седам година и смањујући непланиране застоје изазване пуцањем цеви. Типичан поступак: Суперсонично лучно прскање (HVOF) коришћењем премазаног праха са садржајем Cr₃C₂ од 75%-80% ради побољшања хомогености премаза и отпорности на декарбуризацију.

2. Компоненте турбина и гасних турбина
- Компоненте које пролазе кроз струјни систем, као што су лопатице турбина и вођење лопатица, подложне су оштећењима од кавитације и ерозије у води пуној песка.
- Додавањем елемената као што су Nb и Ta (1-5%), премаз побољшава отпорност на хабање услед трења и кавитацију, што га чини погодним за лопатице хидроенергије и гасних турбина.

II. Ваздухопловна и врхунска опрема
1. Заптивне стазе четкица мотора
- Код заптивача ротора компресора и турбина, премаз мора поседовати и високу чврстоћу везивања (43-47,6 MPa) и својства самоподмазивања.
- Додавање чврстих мазива као што је CaF₂/BaF₂ (остатак) ствара самоподмазујући премаз на високим температурама, смањујући губитак трења четкица и прилагођавајући се радним условима испод 800°C. - Пример параметара процеса: растојање прскања 340-360 mm, проток кисеоника 1750-1800 L/h, проток керозина 5,3-5,5 gal/h.

2. Заштита компоненти од легуре на високим температурама
- Користи се на чеповима лопатица компресора, клиновима стајног трапа итд., како би се отпорно на хабање услед трења и оксидацију на високим температурама.

III. Петрохемија и тешка машинерија

1. Опрема за бушење и флуиде
- Компоненте као што су облоге за бушење нафте, централизатори и облоге пумпи за блат суочавају се са двоструким нападом ерозије зрна и корозивних медија.
- Отпорност премаза на корозију је 30 пута већа од отпорности нерђајућег челика (у разблаженој сумпорној киселини), што повећава век трајања услед ерозије за 3-5 пута.
- За површине за заптивање вентила и импелере хемијских пумпи, отпоран је на синергијске ефекте слабих киселих медија и хабања честица.

2. Поправка компресора и завртња
- Прскање на вијке компресора и клипњаче хидрауличних цилиндра смањује трење и хабање, замењујући скупе компоненте од нерђајућег челика.

IV. Машине за производњу папира и текстила
1. Цилиндри за сушење и компоненте ваљака
- Након наношења распршивања, површинска тврдоћа цилиндара сушаре за производњу папира достиже HRC35-46 (HB330-420), смањујући коефицијент трења и хабање сечива. Ово скраћује циклус млевења са шест месеци на 3-4 године, повећавајући производњу папира за 30%.
- Ваљци и ваљци са шерпом у текстилним машинама су ојачани премазима, што значајно продужава њихов век трајања.

2. Заштита од корозије плочастог измењивача топлоте
- Плоче измењивача топлоте са широким каналима су прскане премазом дебљине 0,3-0,5 мм како би се решили проблеми са корозијом изазвани алкалним растворима и продужили интервали одржавања.

V. Кључне тачке у имплементацији процеса
1. Избор праха
- Пожељни су обложени прахови (75-80% Cr₃C₂ + 20-25% NiCr), са величином честица од ≥70% -325 mesh и течљивошћу

2. Претходна обрада површине

- Пескарење до степена Sa3, са храпавошћу од 50-80 μm. Прскање треба завршити у року од 3-4 сата након пескарења.

3. Контрола параметара прскања
- Брзина пламена HVOF од 1500-2000 m/s и температура од 2900-3100°C за инхибирање разградње карбида (брзина разградње

Резиме
Никл-хром карбидни премази, захваљујући свом синергијском дизајну „тврда фаза + везивна фаза“ (Cr₃C₂ за отпорност на хабање + NiCr за отпорност на корозију), и покретани технологијом суперсоничног прскања, идеални су за решавање проблема коегзистенције високих температура, корозије и хабања. Њихова примена већ покрива основне секторе као што су енергетика, авијација и тешка индустрија. Будући развој ће укључивати нанокомпозите (као што је додавање B₄C) и интелигентне процесе како би се даље превазишао проблем дугорочне заштите у екстремним окружењима.