Page 73 - 理化检验-物理分册2023年第六期

于艳敏, 等: 球阀火焰喷涂涂层脱落原因

结合力[ 见图2 j )]。 为0~5% , 碎裂涂层中间区域的成分与完整涂层表
1.4 能谱分析 层基本一致, 为高强度且耐腐蚀的高铬镍涂层 [ 11 ] 。
对球阀表面原始涂层区域、 开裂涂层区域和脱 球阀基材中 Ni 的质量分数为0~2% , Cr元素的质

落后的基材区域分别进行能谱分析, 结果如图3所 量分数 为 10% ~15% , Fe 元 素 的 质 量 分 数 为

示, 涂层表层中 Ni元素的质量分数为 10% , Cr元 20%~30% , 说明球阀基材中基本不含 Ni 元素, 为

素的质量分数为 25%~40% , Fe元素的质量分数 铁基材料。

图3 球阀部分区域能谱分析结果
涂层与基材的化学成分差别较大, 表明该火焰 运动导致球阀在应力作用下出现开裂和剥离 [ 14 ] 。
喷涂涂层与球阀基材之间基本没有元素迁移, 即没
有与基材发生液态金属互相渗透, 属于机械结合而 2 综合分析
非冶金结合 [ 12 ] 。涂层和基材间析出的球状析出成 综合上 述 分 析 可 得, 球 阀 基 材 为 低 合 金 钢
分为 Fe元素和 C 元素, 为高温运行状态下析出的 12Cr1MoV , 火焰喷涂涂层为高 Cr 、 Ni元素含量的
层间碳化物 [ 13 ] 。 NiCr-Cr 3 C 2 硬质合金 [ 15 ] 。同时, 二者为机械结合状
由此可见, 基材材料为 Ni 元素含量较低的非奥 态, 涂层和基材属于2个独立部分, 并没有基材金属
氏体不锈钢, 火焰喷涂涂层为 Cr 、 Ni 元素含量较高 和涂层金属互熔过程导致的元素流动现象, 因此二
的硬质合金, 该合金具有较大脆性。阀杆高频次的 者结合强度也相较于冶金结合存在很大差距 [ 16 ] 。
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