સુપરસોનિક સ્પ્રેઇડ નિકલ-ક્રોમિયમ-ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ કોટિંગ્સના ઉપયોગો

સુપરસોનિક સ્પ્રેડ નિકલ-ક્રોમિયમ-ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ (NiCr-Cr₃C₂) કોટિંગ્સ, તેમના ઉત્તમ ઉચ્ચ-તાપમાન ઘસારો, કાટ અને ધોવાણ પ્રતિકાર સાથે, વિવિધ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં મુખ્ય ઘટકોને સુરક્ષિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. લાક્ષણિક એપ્લિકેશન દૃશ્યો અને વાસ્તવિક પરિણામોનું વિશ્લેષણ નીચે મુજબ છે:

I. ઊર્જા અને વીજળીના સાધનો
1. બોઈલર "ફોર-ટ્યુબ" પ્રોટેક્શન
- થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ અને ફ્લુઇડાઇઝ્ડ બેડ બોઇલર્સમાં, વોટર-વોલ ટ્યુબ, સુપરહીટર ટ્યુબ, રીહીટર ટ્યુબ અને ઇકોનોમાઇઝર ટ્યુબ ઉચ્ચ-તાપમાન ફ્લુ ગેસ અને કોલસાની રાખ દ્વારા લાંબા ગાળાના ધોવાણને આધિન હોય છે, જેના પરિણામે વાર્ષિક 1.5-2.0 મીમી સુધીનો ઘસારો થાય છે.
- NiCr-Cr₃C₂ કોટિંગ્સ (જાડાઈ 0.3-0.6 mm) છાંટ્યા પછી, ઘસારો 0.03-0.2 mm/વર્ષ સુધી ઘટાડી દેવામાં આવે છે, જે સેવા જીવનને સાત વર્ષથી વધુ લંબાવશે અને ટ્યુબ વિસ્ફોટને કારણે થતા બિનઆયોજિત ડાઉનટાઇમને ઘટાડે છે. લાક્ષણિક પ્રક્રિયા: કોટિંગની એકરૂપતા અને ડીકાર્બ્યુરાઇઝેશન પ્રતિકાર વધારવા માટે 75%-80% ની Cr₃C₂ સામગ્રી સાથે કોટેડ પાવડરનો ઉપયોગ કરીને સુપરસોનિક આર્ક સ્પ્રેઇંગ (HVOF).

2. ટર્બાઇન અને ગેસ ટર્બાઇન ઘટકો
- ટર્બાઇન બ્લેડ અને ગાઇડ વેન જેવા ફ્લો-થ્રુ ઘટકો રેતીથી ભરેલા પાણીમાં પોલાણ અને ધોવાણના નુકસાન માટે સંવેદનશીલ હોય છે.
- Nb અને Ta (1-5%) જેવા તત્વો ઉમેરીને, કોટિંગ ફ્રેટિંગ ઘસારો અને પોલાણ પ્રતિકાર સુધારે છે, જે તેને હાઇડ્રોપાવર અને ગેસ ટર્બાઇન બ્લેડ માટે યોગ્ય બનાવે છે.

II. એરોસ્પેસ અને ઉચ્ચ કક્ષાના સાધનો
1. એન્જિન બ્રશ સીલ રનવે
- કોમ્પ્રેસર અને ટર્બાઇન રોટર સીલમાં, કોટિંગમાં ઉચ્ચ બોન્ડ સ્ટ્રેન્થ (43-47.6 MPa) અને સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ ગુણધર્મો બંને હોવા જોઈએ.
- CaF₂/BaF₂ (બાકીનું) જેવા ઘન લુબ્રિકન્ટ ઉમેરવાથી ઉચ્ચ-તાપમાન સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ કોટિંગ બને છે, જે બ્રશના ઘર્ષણના નુકસાનને ઘટાડે છે અને 800°C થી ઓછી કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં અનુકૂલન કરે છે. - ઉદાહરણ પ્રક્રિયા પરિમાણો: સ્પ્રે અંતર 340-360 મીમી, ઓક્સિજન પ્રવાહ દર 1750-1800 L/h, કેરોસીન પ્રવાહ દર 5.3-5.5 ગેલન/h.

2. ઉચ્ચ-તાપમાન એલોય ઘટક રક્ષણ
- કોમ્પ્રેસર બ્લેડ ટેનોન્સ, લેન્ડિંગ ગિયર પિન વગેરે પર વપરાય છે, જેથી ફ્રેટિંગ ઘસારો અને ઉચ્ચ-તાપમાન ઓક્સિડેશનનો પ્રતિકાર થાય.

III. પેટ્રોકેમિકલ અને ભારે મશીનરી

૧. શારકામ અને પ્રવાહી સાધનો
- ઓઇલ ડ્રિલ કોલર, સેન્ટ્રલાઇઝર્સ અને મડ પંપ લાઇનર્સ જેવા ઘટકોને કપચીના ધોવાણ અને કાટ લાગતા માધ્યમોના બેવડા હુમલાનો સામનો કરવો પડે છે.
- કોટિંગનો કાટ પ્રતિકાર સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કરતા 30 ગણો છે (પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડ વાતાવરણમાં), જેનાથી ધોવાણના વસ્ત્રોનું જીવન 3-5 ગણું વધી જાય છે.
- વાલ્વ સીલિંગ સપાટીઓ અને રાસાયણિક પંપ ઇમ્પેલર્સ માટે, તે નબળા એસિડ મીડિયા અને કણ ઘસારાના સિનર્જિસ્ટિક અસરોનો પ્રતિકાર કરે છે.

2. કોમ્પ્રેસર અને સ્ક્રુ રિપેર
- કોમ્પ્રેસર સ્ક્રૂ અને હાઇડ્રોલિક સિલિન્ડર પિસ્ટન સળિયા પર છંટકાવ કરવાથી ઘર્ષણ અને ઘસારો ઓછો થાય છે, જેનાથી મોંઘા સ્ટેનલેસ સ્ટીલના ઘટકો બદલાય છે.

IV. કાગળ બનાવટ અને કાપડ મશીનરી
૧. સિલિન્ડરો અને રોલર ઘટકોને સૂકવવા
- સ્પ્રે કોટિંગ પછી, પેપરમેકિંગ ડ્રાયર સિલિન્ડરોની સપાટીની કઠિનતા HRC35-46 (HB330-420) સુધી પહોંચે છે, જે ઘર્ષણ અને બ્લેડના ઘસારાના ગુણાંકને ઘટાડે છે. આ ગ્રાઇન્ડીંગ ચક્રને છ મહિનાથી ઘટાડીને 3-4 વર્ષ કરે છે, જેનાથી કાગળનું ઉત્પાદન 30% વધે છે.
- કાપડ મશીનરીમાં રોલર્સ અને ગોડેટ રોલર્સને કોટિંગ્સથી મજબૂત બનાવવામાં આવે છે, જે તેમના વસ્ત્રોના જીવનને નોંધપાત્ર રીતે લંબાવે છે.

2. પ્લેટ હીટ એક્સ્ચેન્જર કાટ સંરક્ષણ
- આલ્કલાઇન સોલ્યુશનને કારણે થતા કાટની સમસ્યાઓને દૂર કરવા અને જાળવણી અંતરાલ વધારવા માટે વાઇડ-ચેનલ હીટ એક્સ્ચેન્જર પ્લેટો પર 0.3-0.5 મીમી કોટિંગ છાંટવામાં આવે છે.

V. પ્રક્રિયા અમલીકરણમાં મુખ્ય મુદ્દાઓ
૧. પાવડર પસંદગી
- કોટેડ પાવડર (75-80% Cr₃C₂ + 20-25% NiCr) પસંદ કરવામાં આવે છે, જેનો કણ કદ ≥70% -325 મેશ અને પ્રવાહક્ષમતા

2. સપાટી પ્રીટ્રીટમેન્ટ

- Sa3 ગ્રેડ સુધી સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ, 50-80 μm ની ખરબચડી સાથે. સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ પછી 3-4 કલાકની અંદર છંટકાવ પૂર્ણ કરવો જોઈએ.

૩. સ્પ્રેઇંગ પેરામીટર કંટ્રોલ
- કાર્બાઇડના વિઘટનને અટકાવવા માટે 1500-2000 મીટર/સેકન્ડનો HVOF જ્યોત વેગ અને 2900-3100°C તાપમાન (વિઘટન દર

સારાંશ
નિકલ-ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ કોટિંગ્સ, તેમના "હાર્ડ ફેઝ + બાઈન્ડર ફેઝ" સિનર્જિસ્ટિક ડિઝાઇન (ઘર્ષણ પ્રતિકાર માટે Cr₃C₂ + કાટ પ્રતિકાર માટે NiCr), અને સુપરસોનિક સ્પ્રેઇંગ ટેકનોલોજી દ્વારા સંચાલિત, ઉચ્ચ તાપમાન, કાટ અને ઘસારાના સહઅસ્તિત્વને સંબોધવા માટે આદર્શ છે. તેમના ઉપયોગો પહેલાથી જ ઊર્જા, ઉડ્ડયન અને ભારે ઉદ્યોગ જેવા મુખ્ય ક્ષેત્રોને આવરી લે છે. ભવિષ્યના વિકાસમાં નેનોકોમ્પોઝિટ્સ (જેમ કે B₄C નો ઉમેરો) અને આત્યંતિક વાતાવરણમાં લાંબા ગાળાના રક્ષણના અવરોધને વધુ દૂર કરવા માટે બુદ્ધિશાળી પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થશે.