Jangka hayat keluli H13 dengan salutan seramik biasanya berkisar antara 2,000 hingga 10,000 kitaran pengeluaran, bergantung pada keadaan operasi, proses salutan dan tahap penyelenggaraan. Dalam aplikasi biasa seperti tuangan die aloi aluminium, jangka hayat umumnya boleh 2.5 hingga 3 kali lebih lama daripada acuan tidak bersalut.
I. Faktor Utama Mempengaruhi Kehidupan Salutan
1. Suhu Operasi dan Kekerapan Berbasikal Terma
Kurang daripada atau sama dengan 500 darjah : Struktur salutan yang stabil, pengoksidaan yang perlahan dan penambahan berat badan, jangka hayat yang paling lama.
500–650 darjah : Microcracks mungkin merambat di bawah-dedahan jangka panjang; memerlukan pemanasan awal substrat dan kawalan penyejukan.
Kejutan terma frekuensi tinggi-(cth, berbilang bukaan dan penutup acuan seminit): Mempercepatkan kelesuan salutan dan spalling; reka bentuk salutan kecerunan adalah disyorkan.
Data Terukur: Selepas Al₂O₃-TiO₂ disembur pada acuan H13 dalam loji tuang-die automotif, tiada spalling ketara diperhatikan selepas 8,200 kitaran pada 600 darjah .
2. Jenis dan Proses Salutan
|
Proses Salutan |
Ketebalan Biasa |
Kekuatan Lekatan (MPa) |
Purata Peningkatan Jangka Hayat |
|
Penyemburan Plasma (APS) |
100–200μm |
Lebih besar daripada atau sama dengan 40 |
2.5–3.0 kali |
|
-Penyemburan Api Berkelajuan Tinggi (HVOF) |
80–150μm |
Lebih besar daripada atau sama dengan 70 3.0–3.5 kali Pemendapan Wap Fizikal (PVD) 2–5μm Lebih besar daripada atau sama dengan 30 1.8–2.2 kali |
Disyorkan: penyemburan HVOF WC-Co atau Cr₃C₂-NiCr, kekuatan ikatan yang tinggi, ketumpatan yang baik dan rintangan optimum terhadap kelesuan terma.
3. Persekitaran Menghakis
Dalam pemprosesan fluoroplastik (seperti PFA, FEP), penguraian suhu-tinggi menghasilkan asid hidrofluorik (HF).
Salutan seramik (seperti Al₂O₃, ZrO₂) boleh menyekat penembusan HF dengan berkesan, menahan 2000 jam ujian semburan garam tanpa karat.
Jika retakan mikro muncul dalam salutan, HF akan menghakis substrat di sepanjang retakan, yang membawa kepada lepuh dan pengelupasan setempat.
Awas: Jika "bintik putih" atau kebocoran mikroliang ditemui di kawasan muncung atau manifold, hentikan mesin serta-merta untuk pemeriksaan.
II. Syor Praktikal untuk Memanjangkan Hayat Salutan
Kawalan Suhu Prapemanasan Acuan: Panaskan hingga 150–200 darjah sebelum dimulakan untuk mengurangkan kesan tekanan haba.
Optimumkan Sistem Penyejukan: Pastikan penyejukan seragam untuk mengelakkan terlalu panas setempat atau penyejukan tidak sekata yang boleh menyebabkan keletihan haba.
Pembersihan dan Pemeriksaan Berkala: Gunakan alat lembut untuk mengeluarkan mendapan karbon untuk mengelakkan salutan tercalar.
Gunakan Fluorescent Penetrant Testing (FPI) untuk mengesan retakan mikro lebih awal.
Elakkan Kesan Mekanikal: Elakkan objek keras daripada mencalar permukaan salutan semasa pembaikan dan pemasangan acuan.
