电动高温 V 型球阀喷涂 Al2O3TiO2 和 WCCo 涂层的耐磨性能探讨-耀圣

近些年来，激光等离子喷涂技术在机械零部件再制造研究方面的应用备受瞩目。利用该技术在磨损表面覆盖耐磨材料，不但能够使失效零件得以重生，还可延长材料的使用寿命，具有显著的应用价值与良好的经济效益。金属硬密封球阀适用于高温、高压环境，具备流动阻力小、启闭迅速以及使用压力和温度范围广等优势。

然而，当流经球阀的介质为液固或气固混合物，且其中固体颗粒硬度较高时，阀门球体与阀座密封面就需要具备更高的耐磨性。尤其是气固混合介质引发的球体与阀座间的干摩擦，极易导致密封面的过度磨损或拉伤，从而使阀门失效。某企业重整催化剂再生系统所采用的美国某公司高温球阀，寿命极短，短则数日，长则不足一个月。目前，常见的解决方式是更换球阀，或者对球体和阀座密封面进行研磨后再次投入使用。但这种频繁的更换或维修，不仅会增加生产成本，加大维护人员的劳动强度，而且每年因阀门频繁失效导致的停工、检修所产生的经济损失高达数百万元。鉴于此，本文作者运用激光等离子喷涂技术，在高温 V 型球阀阀芯材料表面成功制备出 A12O3-TiO2 与 WC-Co 金属陶瓷涂层，并深入研究了该涂层的耐磨性能机理以及高温综合性能。

1.1 涂层性能测试

采用维氏显微硬度计来测量涂层试样表面的维氏硬度，试样需历经打磨与抛光处理。依据 ISO-4516-2002《金属涂层维氏与努氏硬度测量方法》的规定，加载时间为 5s，饱载时间为 10s，每个试样需连续测定 5 个点，并取其算术平均值。两个压痕中心的距离或任意压痕中心至试样边缘的距离均不得小于 3mm。此外，还运用日本 JEOL 公司 JSM-5900 型扫描电子显微镜（SEM）对涂层的横截面形貌进行了观测。