作者簡介

第一作者 楊康 安徽工業(yè)大學 資格副教授

專注于熱噴涂研究，發(fā)表SCI/EI論文10余篇。

通訊作者 張世宏 安徽工業(yè)大學 二級教授

專注于表面改性及涂層研究，在Acta Materialia等期刊發(fā)表論文80余篇，授權發(fā)明專利25件，制訂國際標準5項，獲安徽省科技進步一等獎2項（排名第1）。入選2020年度“長江學者獎勵計劃”，兼任教育部重點實驗室主任、PVD涂層ISO分委會主席。

文章簡介

冶金嚴苛服役環(huán)境中熱噴涂技術的應用現(xiàn)狀及展望

（點擊文章題目即可下載）

概述了不同熱噴涂技術的基本原理及涂層特性。針對連鑄結(jié)晶器銅板表面修復強化，熱噴涂技術具有取代傳統(tǒng)電鍍技術的潛力，所制備熱噴涂層具有優(yōu)異的熱導率、耐腐蝕性、耐磨損性等，其中WC-Co系列和NiCr-Cr3C2系列是最具代表性的兩種涂層材料。針對熱鍍鋅鋁鍋組件表面防護，熱噴涂技術可以取代傳統(tǒng)的表面涂覆及表面滲鍍技術，制備出具有高結(jié)合強度的高性能涂層，有效提高耐液鋅腐蝕性能，涂層材料體系主要有陶瓷及金屬陶瓷材料。針對高溫爐輥表面熱噴涂防護，低溫段常用涂層為WC-Co，中溫段常用涂層為Cr3C2-NiCr，高溫段常用涂層為陶瓷、金屬陶瓷以及金屬陶瓷+稀土氧化物涂層等。展望了熱噴涂技術在冶金領域的發(fā)展方向。

關鍵詞：冶金；連鑄結(jié)晶器銅板；熱鍍鋅鋁鍋；高溫爐輥；熱噴涂；高溫；腐蝕；磨損

熱噴涂技術原理示意圖

抗熱疲勞耐磨碳化物基復合涂層的制備及應用

耐熔融鋅腐蝕試驗結(jié)果

鋅在WC-Co 涂層中的擴散示意圖

抗熔蝕磨損的碳化鎢/硼化鉬基復合涂層的制備及應用

抗高溫結(jié)瘤陶瓷復合涂層制備及應用

錳堆積形成機理示意圖

結(jié)語及展望

通過熱噴涂技術可賦予工件材料表面優(yōu)異的服役性能（如抗高溫氧化、耐磨損、耐腐蝕、抗結(jié)瘤），從而達到嚴苛服役環(huán)境下冶金關鍵設備的防護及壽命延長的目的。但是也要看到，雖然我國是鋼鐵生產(chǎn)大國，但距離鋼鐵冶金強國還有相當長的路要走。如何進一步發(fā)展和應用綠色可持續(xù)發(fā)展的熱噴涂制造技術，是實現(xiàn)我國通向鋼鐵冶金強國的必要途徑。

冶金領域關鍵設備表面防護涂層的制備大多采用進口的熱噴涂設備（包括超音速火焰噴涂、等離子噴涂、冷噴涂等），國產(chǎn)噴涂系統(tǒng)無論在性能方面，還是在價格方面，都具有一定劣勢。因此，大力發(fā)展高質(zhì)量、高效率、高穩(wěn)定性的國產(chǎn)熱噴涂設備及工藝是國內(nèi)科研院所及企業(yè)的重要使命。

經(jīng)過多年的發(fā)展，國產(chǎn)熱噴涂粉末在成分及粒度控制方面有了長足的進步，部分粉末的質(zhì)量已達到甚至超過國外競爭產(chǎn)品。但高純度、高質(zhì)量涂層制備所用粉末對國外廠家的依賴程度依然很高，滿足新型噴涂技術（如冷噴涂）要求并具有特殊性能的高純粉末的國產(chǎn)化道路任重而道遠。

新型涂層材料及結(jié)構(gòu)體系設計依然是熱噴涂技術未來發(fā)展的關鍵方向。需要開展系統(tǒng)而深入的基礎研究，并在此基礎上實現(xiàn)熱噴涂技術在鋼鐵冶金領域更加深入、廣泛的實際生產(chǎn)應用。

引文格式：

楊康，陳誠，徐國正，張世宏*.冶金嚴苛服役環(huán)境中熱噴涂技術的應用現(xiàn)狀及展望[J]. 表面技術, 2022, 51(1): 16-32.

YANG Kang, CHEN Cheng, XU Guo-zheng, ZHANG Shi-hong*. Application Status and Prospects of Thermal Spraying Technology in Metallurgical Field under Harsh Service Environment [J]. Surface Technology, 2022, 51(1): 16-32.