作者簡介

第一作者 楊康 安徽工業(yè)大學(xué) 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(xué) 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(quán)發(fā)明專利25件，制訂國際標(biāo)準(zhǔn)5項，獲安徽省科技進(jìn)步一等獎2項（排名第1）。入選2020年度“長江學(xué)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(yán)苛服役環(huán)境中熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

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概述了不同熱噴涂技術(shù)的基本原理及涂層特性。針對連鑄結(jié)晶器銅板表面修復(fù)強化，熱噴涂技術(shù)具有取代傳統(tǒng)電鍍技術(shù)的潛力，所制備熱噴涂層具有優(yōu)異的熱導(dǎo)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(hù)，熱噴涂技術(shù)可以取代傳統(tǒng)的表面涂覆及表面滲鍍技術(shù)，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(hù)，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(shù)在冶金領(lǐng)域的發(fā)展方向。

關(guān)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(shù)原理示意圖

抗熱疲勞耐磨碳化物基復(fù)合涂層的制備及應(yīng)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(fù)合涂層的制備及應(yīng)用

抗高溫結(jié)瘤陶瓷復(fù)合涂層制備及應(yīng)用

錳堆積形成機理示意圖

結(jié)語及展望

通過熱噴涂技術(shù)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(dá)到嚴(yán)苛服役環(huán)境下冶金關(guān)鍵設(shè)備的防護(hù)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(dāng)長的路要走。如何進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用綠色可持續(xù)發(fā)展的熱噴涂制造技術(shù)，是實現(xiàn)我國通向鋼鐵冶金強國的必要途徑。

冶金領(lǐng)域關(guān)鍵設(shè)備表面防護(hù)涂層的制備大多采用進(jìn)口的熱噴涂設(shè)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(shè)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(jìn)步，部分粉末的質(zhì)量已達(dá)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(shù)（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(yuǎn)。

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

引文格式：

楊康，陳誠，徐國正，張世宏*.冶金嚴(yán)苛服役環(huán)境中熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 表面技術(shù), 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.