Abstract
本研究以新發展的"高速火燄熔射法",配合鎳基自熔合金製作熔射塗層,進行一系列的穴蝕研究.本研究首先利用不同的送粉速率,探討不同熔射狀態之塗層品質對穴蝕性的影響,發現其抗穴蝕能力與拉伸鍵結力有密切關係. 在最佳送粉速率下,實驗結果如下:拉伸鍵結力99.3 MPa;抗穴蝕力較410不□鋼提高3.4倍.高鍵結力提供高抗穴蝕力,是因為穴蝕裂縫由塗層的層狀組織處成長,因此高結合力使裂縫成長較慢,而提高了塗層的抗穴蝕力.第二部份為塗層熱處理實驗.結果顯示經1000℃ 30分鐘熱處理後,得到最佳狀塗層:最低孔隙率(0.1%)最高硬度值(Hv801),最大析出相比例(55.15%).塗層經熱處理可有效消除塗層內部之層狀組織,使穴蝕不再延層狀處破壞,並以析出相/鎳基界面之斷鍵結方式吸收穴蝕能量.較410不□鋼提高27.7倍抗穴蝕力.第三部份在塗層合金內額外添加B4C.此系列塗層經熱處理後,發現B4C於890℃以上會分解,並與塗層內部之氧化物形成額外之硼化物,碳化物,而有效提高塗層之硬度至Hv1035,雖然硬度大幅提升,但抗穴蝕力卻為相對大幅提升,相對於未添加B4C塗層僅提升9.4%,可能原因是B4C分解反應中會伴隨CO氣體的形成,導致塗層孔隙率提高,而形成新的穴蝕破壞源,抵消硬度提高的效果.第四部份為添加TiB2之研究,經由金相觀察及EDX分析,熱力學的推論,TiB2於熔射施工過程會形成氧化鈦介在於塗層內部,因而降低了塗層的抗穴蝕力.