Standardowe formuły okładzin z węglika wolframu — wytwarzanie

Trwałe rozwiązania
problemu ścierania
Kliknij tutaj aby dowiedzieć
się więcej o rozwiązaniach
Conforma Clad
Biuletyn techniczny
Standardowe formuły okładzin z węglika
wolframu — wytwarzanie energii elektrycznej
Opracowane formuły
Skład okładziny (udział wagowy w %)
WC 200
WC 210
WC 219
Węglik wolframu*
62%
55%
48%
W wyniku trwających przeszło dwadzieścia lat badań naukowych Firma
Conforma Clad® opracowała trzy standardowe formuły okładzin z węglika
Nikiel
30%
34%
39%
wolframu, które spełniają najsurowsze wymagania w zakresie ochrony
Chrom
6%
7%
8%
przed zużyciem. Wszystkie trzy formuły zapewniają ochronę urządzeń
Inne
2%
4%
5%
Całkowita zawartość węglika
wynikająca z innych czynników
węglikotwórczych
68%
66%
62%
przed różnymi rodzajami oddziaływań niszczących, w tym abrazją, erozją,
korozją lub dowolną kombinacją tych trzech czynników. Inżynierowie
z Conforma Clad dokonują oceny poszczególnych elementów i ich
* Węglik wolframu (WC) zawiera kobalt jako składnik wiążący.
środowiska eksploatacyjnego, aby zaproponować odpowiednią formułę
lub stworzyć specjalną okładzinę spełniającą szczególne wymogi klienta.
Właściwości okładziny
Nasz unikalny proces lutowania twardego z przenikaniem łączy twardość
Gęstość funt/cal2 (g/cm2)
węglika wolframu z odpornością na korozję niklu-chromu-boru, tworząc
Przewodność cieplna
(BTU in/h•ft2•°F)
barierę zabezpieczającą o niezrównanych właściwościach w zakresie
ochrony przed zużyciem. Wytrzymałość spoiny przekraczająca 70.000
funtów/cal2 (483 MPa) sprawia, że okładzina jest niezwykle odporna na
odpryskiwanie, pękanie i łuszczenie się.
WC 200
WC 210
WC 219
0.44 (30,9)
0.42 (29,5)
0.40 (28,1)
230
200
170
>70,000
(> 483)
>70,000
(> 483)
>70,000
(> 483)
Porowatość
<3%
<3%
<3%
Twardość wg Rockwella **
64-70
60-66
56-62
Siła wiązania metalurgicznego
funt/cal2 (MPa)
**Okładzina jest związkiem cząstek węglika wolframu rozproszonych w masie stopu na bazie niklu. Niezwykle twarde
cząstki węglika, których twardość w skali Vickersa wynosi ok. 2000 DPH50g [1865 DPH50g odpowiada twardości 80
wg Rockwella (HRC)] są otoczone masą dwufazową stopu (300-800 DPH50g, odpowiednio 30-64 HRC). Z uwagi na
różnorodną strukturę okładziny, wyniki bezpośrednich pomiarów twardości wg Rockwella są wartością średnią dla
twardości cząstek węglika i stopu i nie są reprezentatywne dla poszczególnych składników kompozytu.
Fotomikrografia okładziny
Okładzina
Duża gęstość węglika wolframu w połączeniu z równomiernym rozkładem węglika daje w efekcie
dużą odporność na zużycie oraz możliwość przewidywania tempa zużycia. Okładzina może być
eksploatowana w sposób ciągły w temperaturze nie przekraczającej 1900°F (1040ºC)
Brak porowatości wzajemnej – doskonała odporność na korozję i wytrzymałość na uderzenia
Linia wiązania
Właściwe wiązanie metalurgiczne (pow. 70.000 funtów/cal2, 483 MPa) i wiązania
międzycząsteczkowe o dużej sile – zapewniają niezrównaną wytrzymałość
i zapobiegają odpryskiwaniu, pękaniu i łuszczeniu się
Strefa dyfuzji
Minimalne rozcieńczenie – w strefie dyfuzji podłoże zachowuje jednorodne właściwości
Podłoże
Możliwość obróbki cieplnej – podłoże może być poddane obróbce cieplnej po procesie
nakładania okładziny w celu przywrócenia jego właściwości mechanicznych
Trwałe rozwiązania
problemu ścierania
Badania terenowe potwierdziły, że okładzina Conforma Clad z węglika
wolframu o grubości 1/16 cala (1,5 mm) zapewnia taką samą ochronę przed
korozją, co 1-calowa (25 mm) warstwa napawana węglika chromu lub
3-calowa (75 mm) warstwa stali węglowej.
Dane eksploatacyjne
Próba erozji żużlowej węgla z Kompanii Black Beauty
Próba erozji wywołanej popiołem lotnym
Kąt oddziaływania dynamicznego - 90°, 73 m/sek.; czas trwania próby - 30 min
10 razy lepsza
odporność na erozję
niż w przypadku
Stellite 31
3.00
Strata materiału (g)
2.50
2.36
2.00
2.00
1.50
1.15
1.00
1.24
0.84
0.50
W badaniu laboratoryjnym
przeprowadzonym zgodnie z
normami ASTM G73, na wolno
obracającym się roztrząsaczu
węgla ustalono, że okładzina
Conforma Clad WC 219
zapewnia najlepszą ochronę
przed erozją powodowaną
przez drobnoziarnisty żużel z
węgla typu Black Beauty.
0.21
0
WC 219
Stoody
101
Stellite 6
Chrome
Carbide
Weld
Overlay
Stellite
31
35.0
Szybkość erozji (0,025 mm na kilogram popiołu lotnego)
3.50
Kąt oddziaływania dynamicznego - 40°, 168 m/sek., czas trwania próby - 30 min
25.0
18.0
15.0
10.0
5.0
2.0
WC 210
UTC WC
D-Gum
Union
Carbide
D-Gum
Triten 1/4
Chrome
Carbide Weld
Overlay
Jersey
Chrome
Plate
Stellite 6
Laser
Clad
Stellite 12
20,000
17,849
16,000
Kąt oddziaływania dynamicznego - 30°; 43 m/sek., czas trwania próby - 180 min
Badanie ASTM G31
wykazuje, że okładzina
Conforma Clad WC 210
zapewnia najlepszą
ochronę przed korozją.
12,000
8,000
4,000
6 razy lepsza
Utrata grubości powłoki (w mikronach)
44 razy lepsza
Strata materiału ( mm/rok)
0.6
Próba erozji gorącej
odporność na korozję
niż w przypadku stali
nierdzewnej 17-4 pH
402
7.0
6.0
0.5
0
10-procentowy kwas siarkowy w temp. 212°F (100°C)
24,000
30.0
20.0
50Cr/
50Ni
Próba korozji
W wyniku badania EPRI
stwierdzono, że okładzina
Conforma Clad WC 210
zapewnia pierwszorzędną
ochronę przed erozją
łopatek wentylatora w
kotłach energetycznych,
na które działa z dużą
szybkością strumień
popiołu lotnego z węgla
bitumicznego.
12 razy lepsza
odporność na erozję niż
w przypadku warstwy
napawanej węglikiem
chromu
30.0
1100˚F (600°C)
100
90
80
75
63
60
71
74
67
74
70
54
71
73
66
76
65 68
56
40
20
11
1,326
5
0
900˚F (500°C)
odporność na erozję niż
w przypadku warstwy
Inconel
120
13
W wyniku badania
EPRI (Instytut Badań
Energetycznych)
w podwyższonych
temperaturach stwierdzono,
że okładzina Conforma Clad
WC 200 chroni rurki kotła
przed zużyciem erozyjnym
lepiej niż alternatywne
powłoki.
6
0
WC 210
316L Stainless
Steel
17- 4 pH
Stainless Steel
Cr3C2- WC 200 602CA 309L SS 312 SS Inconel Inconel Inconel Inconel SA 387
NiCr
SS
72
52
625
622
Porównanie okładziny Conforma Clad z innymi metodami ochrony
Conforma
Clad
Napylanie
termiczne
Warstwa
napawana
Płytka
ceramiczna
Płytka AR
B. duża
B. mała
Duża
Mała
Nie dotyczy
Tak
Nie
Z trudem
Z trudem
W bardzo małym stopniu
Odporność na ścieranie
B. duża
Umiarkowana
Duża
B. duża
B. mała
Odporność na erozję
B. duża
Mała - Umiarkowana
Mała
Mała
B. mała
Odporność na korozję
Duża
Mała
Mała
Mała
Mała
Umiarkowana
Mała
Umiarkowana
B. mała
Mała
Poziom utleniania
Niski
Wysoki
Niski
Niski
Niski
Odporność na wys. temperaturę
Duża
Umiarkowana
Mała
B. mała
Duża
Tak
Nie
Tak
Nie
Nie
Właściwości
Wytrzymałość spoiny
Złożone kształty
Udarność
Odporność na różne czynniki niszczące
Kennametal Sp. z o.o.
Conforma Clad
ul. Patriotów 80
44-253 Rybnik
tel. (032) 421 - 54 - 05
fax (032) 425 - 21 - 22
e-mail: [email protected]
www.conformaclad.com
PG-004-PO-03/06
© 2006 Conforma Clad