美国空军对两种冷喷涂工艺进行评估



 

    美国空军研究实验室最近通过评估,验证了两种冷喷涂沉积技术,将碳化钨-钴(WC-Co)涂层用于飞机的高强度钢组件成为可能。如果接下来的试验能够成功的话,这些技术将会作为电解硬铬(EHC)电镀的替代方法。

    美国空军空勤中心在修理改造损坏的飞机起落架组件、液压缸传动装置、螺旋桨毂组件以及燃气涡轮机时广泛使用的是EHC电镀工艺。镀铬能够提供好的金属特性,例如硬度、耐磨性、抗腐蚀性以及光滑度。然而,EHC电镀使用的六价铬是一种众所周知的致癌物质;因此,联邦管理局对于它的使用和处理有严格的控制。为了遵守这些规范,导致了处理费用的增加,同时还会增加美国空军的责任和风险。

美国空军和国防部的其他部门目前正在研究使用WC-Co高速火焰热喷涂来取代EHC电镀。实验室工程师们启动了几个项目来验证并确认HVOF热喷涂法的性能和局限性。他们确认当高强度钢基层(substrate)被附加上高于190ksi的压力之后,使用HVOF热喷涂法的WC-Co将会出现裂缝,分层并碎裂。在HVOF的应用过程中,涂层材料所经历的高温将会使WC产生易碎相位,同时还会使涂层材料处于较高的内部压力之下。冷喷涂沉积处理在低温下进行,能够生成与EHC电镀类似的具有延展性的涂层。

    由于这次初始评估的良好结果,实验室将实施更全面的验证和确认计划,来确定通过最佳工艺过程实现的涂层的机械特性。冷喷涂技术将会有助于减少环境依赖,危险废料的排放,以及美国在继续使用EHC电镀时所面临的工作安全性方面的挑战。

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