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電動高溫 V 型球閥噴涂 Al2O3TiO2 和 WCCo 涂層的耐磨性能探討-耀圣

近些年來，激光等離子噴涂技術(shù)在機械零部件再制造研究方面的應(yīng)用備受矚目。利用該技術(shù)在磨損表面覆蓋耐磨材料，不但能夠使失效零件得以重生，還可延長材料的使用壽命，具有顯著的應(yīng)用價值與良好的經(jīng)濟效益。金屬硬密封球閥適用于高溫、高壓環(huán)境，具備流動阻力小、啟閉迅速以及使用壓力和溫度范圍廣等優(yōu)勢。

  然而，當(dāng)流經(jīng)球閥的介質(zhì)為液固或氣固混合物，且其中固體顆粒硬度較高時，閥門球體與閥座密封面就需要具備更高的耐磨性。尤其是氣固混合介質(zhì)引發(fā)的球體與閥座間的干摩擦，極易導(dǎo)致密封面的過度磨損或拉傷，從而使閥門失效。某企業(yè)重整催化劑再生系統(tǒng)所采用的美國某公司高溫球閥，壽命極短，短則數(shù)日，長則不足一個月。目前，常見的解決方式是更換球閥，或者對球體和閥座密封面進行研磨后再次投入使用。但這種頻繁的更換或維修，不僅會增加生產(chǎn)成本，加大維護人員的勞動強度，而且每年因閥門頻繁失效導(dǎo)致的停工、檢修所產(chǎn)生的經(jīng)濟損失高達數(shù)百萬元。鑒于此，本文作者運用激光等離子噴涂技術(shù)，在高溫 V 型球閥閥芯材料表面成功制備出 A12O3-TiO2 與 WC-Co 金屬陶瓷涂層，并深入研究了該涂層的耐磨性能機理以及高溫綜合性能。

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1.1 涂層性能測試

采用維氏顯微硬度計來測量涂層試樣表面的維氏硬度，試樣需歷經(jīng)打磨與拋光處理。依據(jù) ISO-4516-2002《金屬涂層維氏與努氏硬度測量方法》的規(guī)定，加載時間為 5s，飽載時間為 10s，每個試樣需連續(xù)測定 5 個點，并取其算術(shù)平均值。兩個壓痕中心的距離或任意壓痕中心至試樣邊緣的距離均不得小于 3mm。此外，還運用日本 JEOL 公司 JSM-5900 型掃描電子顯微鏡（SEM）對涂層的橫截面形貌進行了觀測。