การเคลือบเซรามิกชนิดใดที่เหมาะกับเหล็ก H13

นอกจาก Al₂O₃-TiO₂ และ Mo₂FeB₂ แล้ว วัสดุเคลือบเซรามิกที่เหมาะสมสำหรับเหล็ก H13 ยังรวมถึง Cr₃C₂-NiCr, WC-Co/WC-Ni, ZrO₂-Y₂O₃ (อิตเทรียมออกไซด์-เซอร์โคเนียมออกไซด์เสถียร) การเคลือบคอมโพสิต TiAlN และ Al₂O₃-Cr₂O₃ วัสดุเหล่านี้มีความเป็นเลิศในการใช้งานเฉพาะ เช่น ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- ความต้านทานการสึกหรอสูง การป้องกันแผงระบายความร้อน และการขึ้นรูปที่แม่นยำ และสามารถจับคู่ได้ตามความต้องการใช้งานเฉพาะ

I. การเคลือบเซรามิกประสิทธิภาพสูง-ที่แนะนำ (จำแนกตามฟังก์ชัน)

1. Cr₃C₂-NiCr (โครเมียมคาร์ไบด์-โลหะผสม NiCr)

กระบวนการที่ใช้บังคับ: การเคลือบไฟความเร็วสูง- (HVOF)

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

การใช้งานทั่วไป: แม่พิมพ์ตีขึ้นรูปร้อน ม้วนหล่อแบบต่อเนื่อง แม่พิมพ์หล่อแบบอุณหภูมิสูง-

ข้อมูลที่วัดได้: หลังจากใช้ในโรงงานชิ้นส่วนยานยนต์ อายุความล้าจากความร้อนของแม่พิมพ์เพิ่มขึ้นจาก 3,200 รอบเป็น 9,800 รอบ

สถานการณ์ที่แนะนำ: การผลิตแบบวงจร-ยาวนานภายใต้-การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันจากความร้อนความถี่สูงและ-สภาพแวดล้อมออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง

2. WC-Co / WC-Ni (ใช้ทังสเตนคาร์ไบด์-โคบอลต์/นิกเกิล-)

กระบวนการที่ใช้บังคับ: HVOF หรือการพ่นเปลวไฟความเร็วเหนือเสียง

ข้อดีหลัก:

ความแข็งสูงถึง 1300–1500 HV ความต้านทานการสึกหรอมากกว่า 5 เท่าของพื้นผิวเหล็ก H13

WC-Ni สามารถแทนที่ WC-Co ได้ ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาทรัพยากรโคบอลต์และปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน

Limitations: Easily oxidized at high temperatures (>600 องศา) ต้องควบคุมอุณหภูมิในการทำงาน

การสนับสนุนการวิจัย: การเคลือบ WC-Ni ที่เตรียมโดยการสะสมประจุไฟฟ้าที่มหาวิทยาลัย Jilin ช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานได้ 40% และลดการสูญเสียน้ำหนักจากการสึกหรอลง 68%

สถานการณ์ที่แนะนำ: สภาวะการสึกหรอของการเลื่อนที่มีความเค้นสูง- เช่น สไลด์และการเจาะแบบหล่อ-

3. ZrO₂-Y₂O₃ (อิตเทรียม-เซอร์โคเนียเสถียร)

กระบวนการที่เกี่ยวข้อง: การพ่นด้วยพลาสมา (APS) หรือการสะสมไอทางกายภาพของลำอิเล็กตรอน (EB-PVD)

ข้อดีหลัก:

ค่าการนำความร้อนต่ำมาก (1.2–2.0) ด้วยการไล่ระดับอุณหภูมิ W/m·K จึงเป็นการเคลือบป้องกันความร้อนในอุดมคติ สามารถลดการไล่ระดับอุณหภูมิพื้นผิวของแม่พิมพ์ได้มากกว่า 30% ซึ่งช่วยชะลอการเกิดรอยแตกเมื่อยล้าจากความร้อน เมื่อใช้ร่วมกับชั้นพันธะโลหะ (เช่น NiCrAlY) จะทำให้เกิดโครงสร้างสองชั้น- การใช้งานทั่วไป: แม่พิมพ์ใบพัดเครื่องยนต์แอโร- แม่พิมพ์ทำงานที่อุณหภูมิสูง-ร้อน- สถานการณ์ที่แนะนำ: สภาวะการหมุนเวียนความร้อนที่รุนแรงซึ่งต้องใช้ฉนวนความร้อนและการระบายความร้อนเพื่อระงับความเข้มข้นของความเครียดจากความร้อน

4. TiAlN (ไทเทเนียม อลูมิเนียม ไนไตรด์)

กระบวนการที่ใช้งานได้: การสะสมไอทางกายภาพ (PVD)

ข้อดีหลัก: ความหนาของการเคลือบผิวเพียง 2–5 μm โดยไม่ส่งผลกระทบต่อขนาดความแม่นยำ รักษาความแข็งสูงที่ 550 องศา และมีอุณหภูมิต้านทานการเกิดออกซิเดชันสูงถึง 800 องศา ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานลดลง 50% ปรับปรุงประสิทธิภาพการถอดแบบอย่างมีนัยสำคัญ

การสนับสนุนการวิจัย: การเคลือบ TiAlN สามารถยืดอายุความล้าจากความร้อนของเหล็ก H13 ได้ 3–5 เท่า

สถานการณ์ที่แนะนำ: แม่พิมพ์พลาสติกที่มีความแม่นยำ แม่พิมพ์ส่วนประกอบทางแสง และการใช้งานที่ต้องการการยึดเกาะสูง-

5. การเคลือบคอมโพสิตAl₂O₃-Cr₂O₃

กระบวนการที่ใช้บังคับ: การพ่นพลาสม่า

ข้อดีหลัก: เมื่อรวมความแข็งสูงของ Al₂O₃ กับความหนาแน่นของ Cr₂O₃ ความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนได้รับการปรับปรุงการทำงานร่วมกัน

ความพรุนสามารถควบคุมได้ต่ำกว่า 2% โดยมีความต้านทานสูงต่อการเจาะ HF

การใช้งานทั่วไป: ระบบทางวิ่งร้อนฟลูออโรเรซิ่น, แม่พิมพ์เคมี

สถานการณ์ที่แนะนำ: การเปลี่ยนการเคลือบซิงเกิลออกไซด์ในกระบวนการผลิตพลาสติกที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง

ครั้งที่สอง ตารางอ้างอิงด่วนสำหรับคำแนะนำในการเลือกวัสดุ

TiAlN: แม่พิมพ์พลาสติกที่มีความแม่นยำ PVD ความแข็งสูง แรงเสียดทานต่ำ ป้องกัน-การยึดเกาะ

Al₂O₃-Cr₂O₃: ความต้านทานการกัดกร่อน + ความต้านทานต่อการสึกหรอ มีผลเสริมฤทธิ์กันระหว่างระบบประมวลผลฟลูออโรพลาสติก APS