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Q690D鋼板NiCr-Cr3C2是應(yīng)用為廣泛的金屬/陶瓷復(fù)合材料之一,具有優(yōu)良的抗磨損性能,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于連鑄連軋軋輥表面耐磨涂層,火力發(fā)電廠燃煤鍋爐“四管”耐氣體沖蝕涂層,內(nèi)燃機(jī)車汽缸套內(nèi)壁耐磨涂層等領(lǐng)域。超音速等離子噴涂是近年來(lái)熱噴涂技術(shù)的領(lǐng)域,用此工藝制備的NiCr-Cr3C2涂層致密,其抗熱震性能和與超音速火焰噴涂(HVOF)相似,但成本僅為HVOF的一半,因此,采用超音速等離子制備NiCr-Cr3C2涂層將成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。Q690D鋼板耐磨性能是NiCr-Cr3C2涂層的主要性能之一,已有研究對(duì)NiCr-Cr3C2涂層的磨粒磨損性能進(jìn)行了研究。摩擦條件對(duì)涂層的摩擦性能有較大的影響,對(duì)于不同摩擦條件(摩擦副、載荷、和摩擦頻率)下,涂層摩擦行為的相關(guān)工作還較少。本文采用超音速等離子噴涂工藝制備NiCr-Cr3C2涂層,對(duì)涂層形貌進(jìn)行了觀察,測(cè)試了涂層的硬度、孔隙率、粗糙度等涂層基本性能;研究了摩擦參數(shù)對(duì)涂層摩擦系數(shù)的影響。
Q690D鋼板選用的基體材料為1Cr18Ni9Ti,試樣制成Φ24mm×7.8mm的圓盤。等離子噴涂前,將試樣打磨平整并用白剛玉(24目)進(jìn)行噴砂處理。噴涂用的KF-71合金粉末化學(xué)成分(分?jǐn)?shù),%)為25NiCr,75Cr3C2;其熔點(diǎn)1400℃,粒度-325目~+400目,松裝密度2.26g?cm-3。采用某單位開(kāi)發(fā)的能超音速等離子噴涂系統(tǒng)(HEPJ)制備厚(400±20)μm的NiCr-Cr3C2涂層。將已經(jīng)噴砂處理的試件固定在筒形夾具上,夾具由轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),噴涂過(guò)程中和噴涂后,用壓縮空氣對(duì)試樣進(jìn)行冷卻。噴涂線速度為40m/min,送粉量40g/min。
Q690D鋼板有豐富的鈮資源,Q690D鋼板,80%以上的鈮儲(chǔ)藏在包頭白云鄂博,白云鄂博礦鈮礦、鐵礦及脈石等礦物共生,緊密鑲嵌,使鈮氧化物品位低、粒度細(xì),提取難度很大。目前主流方法包括火法冶金和濕法冶金。濕法冶金處理含鈮礦工藝冗長(zhǎng)、回收率低、產(chǎn)量低、成本高。Q690D鋼板火法冶金主流方法包括高爐***轉(zhuǎn)爐***電爐***電爐冶煉工藝、等離子爐熔煉工藝、含碳冷固結(jié)球團(tuán)二步電爐工藝,這些技術(shù)處理包頭含鈮礦還有待進(jìn)一步優(yōu)化。
Q690D鋼板北京科技大學(xué)的學(xué)者采用蘭炭為還原劑,利用罐式選擇性還原的方法處理鈮鐵精礦,研究不同還原條件時(shí)金屬化率的變化規(guī)律,利用掃描電鏡觀察鈮的賦存形式,利用電爐熔分脫鐵的方法處理還原后的鈮鐵精礦,考察鈮氧化物的富集程度。研究結(jié)果表明,Q690D鋼板當(dāng)溫度為940~970℃時(shí),還原2.5h時(shí)鈮鐵精礦中鐵氧化物金屬化率可達(dá)85%以上,在還原過(guò)程中,鈮氧化物不被還原成金屬鈮;鈮主要以含鈦、鐵硅酸鹽形式存在于還原后團(tuán)塊中;熔分獲得金屬鐵和富鈮渣,富鈮渣中鈮氧化物是原礦的1.55倍
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