Продължителността на живота на стомана H13 с керамично покритие обикновено варира от 2000 до 10 000 производствени цикъла, в зависимост от работните условия, процеса на нанасяне на покритие и нивото на поддръжка. При типични приложения, като леене под налягане на алуминиева сплав, продължителността на живота обикновено може да бъде 2,5 до 3 пъти по-дълга от тази на формите без покритие.
I. Ключови фактори, влияещи върху живота на покритието
1. Работна температура и честота на топлинен цикъл
По-малко или равно на 500 градуса: Стабилна структура на покритието, бавно окисление и наддаване на тегло, най-дълъг живот.
500–650 градуса: микропукнатини могат да се разпространят при дългосрочно-излагане; изисква предварително загряване на субстрата и контрол на охлаждането.
Високо{0}}честотен термичен шок (напр. множество отваряния и затваряния на формата за минута): Ускорява умората и разцепването на покритието; Препоръчва се градиентно покритие.
Измерени данни: След като Al₂O₃-TiO₂ беше напръскан върху матрица H13 в завод-за автомобилно леене, не се наблюдава значително разцепване след 8200 цикъла при 600 градуса.
2. Тип покритие и процес
|
Процес на нанасяне на покритие |
Типична дебелина |
Якост на сцепление (MPa) |
Подобряване на средната продължителност на живота |
|
Плазмено пръскане (APS) |
100–200μm |
По-голямо или равно на 40 |
2,5-3,0 пъти |
|
Високо{0}}скоростно пръскане на пожар (HVOF) |
80–150μm |
По-голямо или равно на 70 3.0–3,5 пъти Физическо отлагане на пари (PVD) 2–5μm По-голямо или равно на 30 1.8–2,2 пъти |
Препоръчва се: HVOF пръскане WC-Co или Cr₃C₂-NiCr, висока якост на свързване, добра плътност и оптимална устойчивост на термична умора.
3. Корозивна среда
При обработката на флуоропластмаси (като PFA, FEP) разлагането при висока -температура произвежда флуороводородна киселина (HF).
Керамичните покрития (като Al₂O₃, ZrO₂) могат ефективно да блокират проникването на HF, издържайки 2000 часа тестване на солен спрей без ръжда.
Ако в покритието се появят микропукнатини, HF ще разяде субстрата по протежение на пукнатините, което ще доведе до локализирани мехури и лющене.
Внимание: Ако се открият "бели петна" или микропорести течове в областта на дюзата или колектора, незабавно спрете машината за проверка.
II. Практически препоръки за удължаване живота на покритието
Контролирайте температурата на предварително загряване на матрицата: Загрейте предварително до 150–200 градуса преди стартиране, за да намалите въздействието на топлинния стрес.
Оптимизиране на охладителната система: Осигурете равномерно охлаждане, за да избегнете локално прегряване или неравномерно охлаждане, което може да доведе до термична умора.
Редовно почистване и проверка: Използвайте меки инструменти, за да премахнете въглеродните отлагания, за да избегнете надраскване на покритието.
Използвайте флуоресцентно проникващо тестване (FPI) за ранно откриване на микропукнатини.
Избягвайте механично въздействие: Предотвратете надраскване на повърхността на покритието от твърди предмети по време на ремонт и сглобяване на формата.
