タングステンカーバイド表面コーティング処理プロセス
炭化タングステン はタングステンと炭素からなる化合物で、分子式はWC、分子量は195.85である。高融点、高硬度、高耐摩耗性、高耐食性など優れた特性を持つ。工具、金型、航空宇宙、自動車などの分野で広く使用されている。炭化タングステンを金属表面にコーティングすると、金属の硬度、耐摩耗性、耐食性、耐高温性が大幅に向上します。現在、世界中の高級ハーベスター、フォレージハーベスター、チョッパー、クラッシャー、および一部のカッティングナイフは、耐用年数を延ばすためにタングステンカーバイドコーティングを使用しています。.
I.炭化タングステンコーティング調製技術：
炭化タングステンコーティングは、主に物理蒸着法(PVD)、化学蒸着(CVD)、アークイオンプレーティングがある。.
PVDでは、真空条件下で固体材料を加熱し、気体状態に昇華させる。その後、基材表面に蒸着してコーティングを形成する。一般的なPVD技術には、マグネトロンスパッタリング、電子ビーム蒸着、アークイオンプレーティングなどがある。化学気相成長法（CVD）は、特定の雰囲気下で気体のコーティングを分解し、それを材料の表面に蒸着させてコーティングを形成する。一般的なCVD技術には、化学蒸着、熱分解、加熱などがある。.
II.炭化タングステンコーティングの特性：
炭化タングステンコーティングの硬度は非常に高く、一般的にHV1200以上に達します。この硬度はいくつかの要因に依存します：
1.炭化タングステンの含有量：コーティング中の炭化タングステンの含有量が高いほど、一般的に硬度が高くなります。.
2.スプレー工程：溶射プロセスの違いは、コーティングの硬度に影響する。例えば、超音速フレーム溶射は、より高い硬度の炭化タングステンコーティングを生成することができます。.
3.後処理：溶射後に適切な熱処理を施すことで、皮膜の微細構造を改善し、硬度を高めることができる。.
III.炭化タングステンコーティングの溶射技術：
1.超音速火炎噴霧技術
超音速火炎溶射による炭化タングステン皮膜は、硬質で耐摩耗性の高い皮膜を短時間で析出させることができ、硬質クロムめっきに代わる最も有望な皮膜と考えられている。2.空気アシスト超音速フレーム溶射技術
2.燃焼支援超音速火炎噴霧には、超音速酸素火炎噴霧と超音速空気火炎噴霧の2つのプロセスがある。このプロセスの火炎温度は2000℃以下であり、従来の超音速火炎溶射よりもはるかに低い。これにより、皮膜の結合強度が大幅に向上し、皮膜中の酸化物が減少、あるいは除去されます。その耐摩耗性、耐食性、靭性は、電気メッキされた硬質クロム皮膜よりも著しく優れています。.
3.アーク溶射技術
アーク溶射技術は、粉体芯線と高温酸化環境下での高速アーク溶射を利用し、炭化タングステン皮膜を生成します。得られたコーティングは、優れた総合機械特性、高い結合強度、高密度、優れた耐振動性を示します。.
4.プラズマ溶射技術
プラズマ溶射技術は、優れた摩擦・摩耗特性を提供し、緻密な構造と高い接合強度を実現する。.
5. 火炎噴霧技術
溶射工程では、粉末は熱源によって加熱され、その半分以上が半溶融状態でワークピースに付着する。再溶融は、粉体塗装がワークピース上で溶融するプロセスである。この再溶融技術により、溶射時の気孔や酸化物の介在が除去され、金属体との冶金的結合が形成されるため、密度と結合強度が大幅に向上し、ワークの機械的特性が向上します。.
IV.炭化タングステンのスプレーに関する注意事項：
1.基材表面の前処理：スチールウールなどの機械的方法とアルカリ性洗浄液を併用し、ワークピースから油分、錆、その他の表面不純物を除去する。サンドブラストと電着塗装は、塗膜と基材との機械的結合を向上させ、表面粗さ6.3～25を達成するために使用する。サンドブラストと錆の除去の後は、水分の混入を防ぐため、速やかにワークピースにスプレーする。.
2.噴霧品質を制御するために、燃料と酸素の混合比を含む適切なプロセスパラメータを選択する。.
3.適切なデリバリーガスの種類、流速、流量、デリバリー位置、角度を選択する。.
4.炭化タングステンの組成、物理的性質、粉末の形状、粒子径、ワイヤーまたはロッドの直径など、適切な炭化タングステン材料を選択します。.
5.スプレーガンとワークの距離、スプレーガンまたはワークの速度、スプレーガンとワークの角度、スプレーガス媒体など、適切なスプレー方法を選択します。.
6.スプレー後、直ちに表面をシールし、熱処理する。.
7.散布中は安全装置を使用すること。.
V.炭化タングステンコーティングの価格と寿命：
炭化タングステンコーティングの価格と寿命は、アプリケーション、コーティングの厚さ、および準備プロセスなどの要因によって異なります。一般的に、一般的な超硬コーティングの価格は数十時間から数百時間の範囲であり、寿命は、アプリケーションやコーティングの品質などの要因に依存し、数百時間から数千時間の範囲である。切削工具や研削工具などの用途では、コーティングはより高価で寿命が長い。トラクターなどの用途では、コーティングは比較的安価だが、寿命は短い。.
VI.超硬コーティングのメンテナンス
超硬コーティングを維持・管理することは、その寿命を延ばすために極めて重要である。一般的には、次のような注意が推奨されます。.
1.ひび割れや剥離などの表面損傷を引き起こす可能性があります。.
2.化学薬品との接触を避ける。塗膜は耐食性に優れているが、塗膜の安定性や機械的特性に影響を与えないよう、酸、アルカリ、その他の化学薬品に接触させないこと。.
3.高温を避ける。コーティングは耐熱性に優れているが、硬度や安定性に影響を与えないよう、過度な温度は避けるべきである。.
4.コーティングの性能に影響を与えるほこりや汚れ、その他の不純物が蓄積しないよう、定期的にコーティング表面を清掃する。.
5.性能に影響を及ぼす可能性のある傷や擦り傷などの機械的損傷を防ぐため、表面を滑らかに保つ。.
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