Recubrimientos de la superficie de sellado de válvulas de bola resistentes al desgaste a altas temperaturas (Primera parte)
El proceso de fortalecimiento de la deposición de un recubrimiento de CrN sobre un recubrimiento de Cr3C2-NiCr para formar un recubrimiento compuesto de CrN o Cr3C2-NiCr mediante el uso de pulverización de llama supersónica (HVOF) combinada con deposición física de vapor (PVD), y el recubrimiento compuesto se ha estudiado a partir del diseño de microestructura de películas delgadas, fricción, corrosión y mecanismo de antifricción y anticorrosión.
1. Descripción general
En la actualidad, los recubrimientos resistentes al desgaste aplicados a la superficie de sellado de Se utilizan principalmente recubrimientos de aleación de níquel, Cr3C2-NiCr, WC-CoCr y STL. El recubrimiento de aleación de níquel puro tiene un rendimiento limitado y no mejora significativamente la vida útil de la válvula de bola. Si bien los recubrimientos de Cr3C2-NiCr, WC-CoCr y STL ofrecen buena resistencia al desgaste y la corrosión a temperatura ambiente, su dureza disminuye considerablemente con el aumento de la temperatura y su gran porosidad afecta negativamente su capacidad anticorrosiva. Por lo tanto, se debe aplicar el tratamiento superficial necesario para reforzar la superficie de sellado de la válvula de bola, mejorar su dureza, resistencia al desgaste y anticorrosión, y prolongar eficazmente su vida útil. La investigación sobre válvulas de bola resistentes al desgaste a altas temperaturas tiene una gran importancia social y económica.
2. Procesos de fortalecimiento
Las válvulas de bola resistentes al desgaste a altas temperaturas se utilizan principalmente en la industria química del carbón, el petróleo, el polisilicio, los catalizadores y otras condiciones de trabajo que contienen partículas sólidas. Actualmente, se han aplicado diversos materiales resistentes al desgaste a la superficie de sellado de las válvulas para satisfacer los requisitos de diversas condiciones de trabajo rigurosas. En los últimos años, la tecnología de deposición física de vapor (PVD) para tratar la superficie metálica del asiento de las válvulas de bola se ha desarrollado rápidamente. La tecnología PVD se refiere al uso de métodos físicos para vaporizar la superficie de los materiales (sólidos o líquidos) en átomos, moléculas o iones gaseosos en condiciones de vacío, y mediante un proceso de gas a baja presión (o plasma) para depositar propiedades especiales en la superficie del sustrato. La tecnología PVD puede depositar carburos de diversos metales (Ti, Zr, Cr, W, etc.) y nitruros de metales como Ti, Zr y Cr, así como nitruros y carburos de otras aleaciones binarias o múltiples sobre la superficie de la válvula de bola. Estas películas suelen presentar buena dureza, resistencia al desgaste, a la corrosión y a altas temperaturas. Al depositarse sobre la superficie de sellado de la válvula de bola, se obtiene un recubrimiento superduro resistente a la corrosión. Su microdureza, superior a 1800 HV, mejora considerablemente la resistencia a la corrosión y la vida útil del componente.
3. El contenido de la investigación
El recubrimiento de CrN se deposita sobre el recubrimiento de Cr₃C₂-NiCr mediante el proceso de pulverización supersónica de llama (HVOF) combinado con tecnología PVD, de modo que se combina con la capa intermedia de Cr₃C₂-NiCr para formar un recubrimiento compuesto de CrN o Cr₃C₂-NiCr. A partir del diseño de la microestructura de la película delgada, la fricción, la corrosión y el mecanismo antifricción y anticorrosión, se estudió la preparación controlable de un recubrimiento DLC integrado de alto rendimiento, resistente al desgaste y anticorrosión, y su comportamiento frente a la fricción y la corrosión mediante tecnología de pulverización catódica con magnetrón desequilibrado. La descripción del contenido de la investigación sobre el recubrimiento se muestra en la Figura 1.
1. Descripción general
En la actualidad, los recubrimientos resistentes al desgaste aplicados a la superficie de sellado de Se utilizan principalmente recubrimientos de aleación de níquel, Cr3C2-NiCr, WC-CoCr y STL. El recubrimiento de aleación de níquel puro tiene un rendimiento limitado y no mejora significativamente la vida útil de la válvula de bola. Si bien los recubrimientos de Cr3C2-NiCr, WC-CoCr y STL ofrecen buena resistencia al desgaste y la corrosión a temperatura ambiente, su dureza disminuye considerablemente con el aumento de la temperatura y su gran porosidad afecta negativamente su capacidad anticorrosiva. Por lo tanto, se debe aplicar el tratamiento superficial necesario para reforzar la superficie de sellado de la válvula de bola, mejorar su dureza, resistencia al desgaste y anticorrosión, y prolongar eficazmente su vida útil. La investigación sobre válvulas de bola resistentes al desgaste a altas temperaturas tiene una gran importancia social y económica.
2. Procesos de fortalecimiento
Las válvulas de bola resistentes al desgaste a altas temperaturas se utilizan principalmente en la industria química del carbón, el petróleo, el polisilicio, los catalizadores y otras condiciones de trabajo que contienen partículas sólidas. Actualmente, se han aplicado diversos materiales resistentes al desgaste a la superficie de sellado de las válvulas para satisfacer los requisitos de diversas condiciones de trabajo rigurosas. En los últimos años, la tecnología de deposición física de vapor (PVD) para tratar la superficie metálica del asiento de las válvulas de bola se ha desarrollado rápidamente. La tecnología PVD se refiere al uso de métodos físicos para vaporizar la superficie de los materiales (sólidos o líquidos) en átomos, moléculas o iones gaseosos en condiciones de vacío, y mediante un proceso de gas a baja presión (o plasma) para depositar propiedades especiales en la superficie del sustrato. La tecnología PVD puede depositar carburos de diversos metales (Ti, Zr, Cr, W, etc.) y nitruros de metales como Ti, Zr y Cr, así como nitruros y carburos de otras aleaciones binarias o múltiples sobre la superficie de la válvula de bola. Estas películas suelen presentar buena dureza, resistencia al desgaste, a la corrosión y a altas temperaturas. Al depositarse sobre la superficie de sellado de la válvula de bola, se obtiene un recubrimiento superduro resistente a la corrosión. Su microdureza, superior a 1800 HV, mejora considerablemente la resistencia a la corrosión y la vida útil del componente.
3. El contenido de la investigación
El recubrimiento de CrN se deposita sobre el recubrimiento de Cr₃C₂-NiCr mediante el proceso de pulverización supersónica de llama (HVOF) combinado con tecnología PVD, de modo que se combina con la capa intermedia de Cr₃C₂-NiCr para formar un recubrimiento compuesto de CrN o Cr₃C₂-NiCr. A partir del diseño de la microestructura de la película delgada, la fricción, la corrosión y el mecanismo antifricción y anticorrosión, se estudió la preparación controlable de un recubrimiento DLC integrado de alto rendimiento, resistente al desgaste y anticorrosión, y su comportamiento frente a la fricción y la corrosión mediante tecnología de pulverización catódica con magnetrón desequilibrado. La descripción del contenido de la investigación sobre el recubrimiento se muestra en la Figura 1.
