Aké keramické povlaky sú vhodné pre oceľ H13?

Okrem Al₂O₃-TiO₂ a Mo₂FeB₂ vhodné keramické povlakové materiály pre oceľ H13 zahŕňajú Cr₃C₂-NiCr, WC-Co/WC-Ni, ZrO₂-Y₂iriumoxid} stabilizovaný oxid}Y₂irium{6}oxid}Y₂O₃ TiAlN a Al203-Cr203 kompozitné povlaky. Tieto materiály vynikajú v špecifických aplikáciách, ako je napríklad odolnosť proti oxidácii pri vysokých{9}}teplotách, extrémna odolnosť proti opotrebovaniu, ochrana proti tepelnej bariére a presné tvarovanie, a možno ich prispôsobiť podľa špecifických požiadaviek aplikácie.

I. Odporúčané vysokovýkonné-keramické nátery (klasifikované podľa funkcie)

1. Cr₃C₂-NiCr (zliatina chrómu-NiCr)

Použiteľný proces: Vysokorýchlostné{0}}požiarne nanášanie (HVOF)

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

Typické aplikácie: Zápustky na kovanie za tepla, valce na plynulé liatie, formy na vysokoteplotné liatie{0}}.

Namerané údaje: Po použití v továrni na výrobu automobilových dielov sa tepelná únavová životnosť formy zvýšila z 3 200 cyklov na 9 800 cyklov.

Odporúčané scenáre: Dlhý-cyklus výroby v prostredí s vysokou-frekvenciou tepelných šokov a vysoko-teplotnou oxidáciou.

2. WC-Co / WC-Ni (na báze karbidu volfrámu-na báze kobaltu/niklu-)

Použiteľný proces: HVOF alebo nadzvukové striekanie plameňom

Hlavné výhody:

Tvrdosť do 1300–1500 HV, odolnosť proti opotrebeniu viac ako 5-krát vyššia ako v prípade oceľového substrátu H13.

WC-Ni môže nahradiť WC-Co, čím sa znižuje závislosť od zdrojov kobaltu a zlepšuje sa odolnosť proti korózii.

Limitations: Easily oxidized at high temperatures (>600 stupňov), vyžadujúce kontrolu prevádzkovej teploty.

Podpora výskumu: WC-Ni povlaky pripravené nanášaním elektrickým výbojom na Univerzite Jilin znižujú koeficient trenia o 40 % a znižujú stratu hmotnosti pri opotrebovaní o 68 %.

Odporúčané scenáre: Podmienky vysokého-sklzového opotrebenia, ako sú sklznice-odlievané pod tlakom a razníky.

3. ZrO₂-Y₂O₃ (ytriom-stabilizovaný oxid zirkoničitý)

Použiteľné procesy: plazmové striekanie (APS) alebo fyzikálne nanášanie pár elektrónovým lúčom (EB-PVD)

Hlavné výhody:

Extrémne nízka tepelná vodivosť (1,2–2,0) S teplotným spádom W/m·K je ideálnym tepelne bariérovým náterom. Dokáže znížiť gradient povrchovej teploty foriem o viac ako 30%, čím spomaľuje iniciáciu trhlín tepelnej únavy. Keď sa používa v spojení s kovovou spojovacou vrstvou (ako je NiCrAlY), vytvára dvojvrstvovú-štruktúru. Typické aplikácie: aero-formy na lopatky motora, vysoko-teplotné horúce-formy. Odporúčané scenáre: extrémne podmienky tepelného cyklovania vyžadujúce tepelnú izoláciu a chladenie na potlačenie koncentrácie tepelného stresu.

4. TiAlN (nitrid titánu a hliníka)

Použiteľný proces: Fyzikálne nanášanie pár (PVD)

Hlavné výhody: Hrúbka povlaku je len 2–5 μm, bez vplyvu na presnosť rozmerov. Udržiava si vysokú tvrdosť pri 550 stupňoch a má teplotu odolnosti voči oxidácii až 800 stupňov. Koeficient trenia je znížený o 50 %, čím sa výrazne zlepšuje výkon pri demontáži.

Podpora výskumu: Povlaky TiAlN môžu predĺžiť tepelnú únavovú životnosť ocele H13 3–5 krát.

Odporúčané scenáre: presné plastové formy, formy na optické komponenty a aplikácie vyžadujúce vysokú anti-adhéziu.

5. Kompozitný náter Al₂O₃-Cr₂O₃

Použiteľný proces: Plazmové striekanie

Hlavné výhody: Kombináciou vysokej tvrdosti Al2O3 s hustotou Cr203 sa synergicky zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť proti korózii.

Pórovitosť môže byť kontrolovaná pod 2%, so silnou odolnosťou voči HF prieniku.

Typické aplikácie: Fluoroplastické horúce vtoky, chemické formy

Odporúčané scenáre: Náhrada za jednooxidové povlaky pri spracovaní vysoko korozívnych plastov

II. Rýchla referenčná tabuľka odporúčaní pre výber materiálu

TiAlN: Vysoká tvrdosť, presné plastové formy PVD s nízkym trením, anti-adhézia

Al₂O₃-Cr₂O₃: Odolnosť proti korózii + odolnosť proti opotrebeniu synergický efekt Systém spracovania fluoroplastov APS