五、在冶金工业中的应用

    近年来，热喷涂技术在冶金工业领域获得较大发展，尤其日本和德国这些国家，历来重视在汽车、冶金和能源等民用支柱产业中开发与应用这一技术。表3列入了日本钢铁公司名古屋工厂热喷涂的应用状况。

    1．连续退火炉炉辊的强化涂层

在冷轧钢带连续退火过程中，钢带表面的氧化膜或沉积的铁屑被还原与活化，生成铁、Fe3O4和FeO及其它化合物，经扩散后被粘附在炉辊表面，逐渐长大结瘤，致使钢带表面产生啄印，质量恶化；而在不锈钢带连续退火作业中，则要经受1200oC高温的氧化气氛，在炉辊表面形成的结瘤也会对不锈钢带产生类似的影响。通常，随着炉底辊工作温度的开高，结瘤和磨损也随之加大，而炉辊与钢带之间的滑动也促进结瘤的生成。为了消除这些影响钢带质量的隐患．很多厂家采用了热喷涂技术，对炉辊喷涂特殊材料，形成理想的具有一系列优异性能的表面。这些涂层应具有下列特性：

1)抗高温氧化：目p使在最高的工作温度条件下也能较长时间工作。
2)抗热震：能经受常温与高温之间的周期性热冲击。
3)抗磨损：在工作环境中应有良好的耐磨损性能。

针对这些要求，自七十年代末开始，国外研究人员和生产厂家做了大量工作，并取得一系列成果。大体上说，喷涂工艺由等离子喷涂进展到HVOF，而喷涂材料则经历了一系列的演进，以适应不同的温度与气氛。Co-WC所组成的涂层系统适用于600°C以下、超过此值，WC将会分解失碳；NiCr-Cr3C2则适用于950°C以下，再高的温度，则需是氧化物与Co基合金所组成的金属陶瓷系统。需要指出的是，尽管M(Ni或Cr)CrAtY一氧化物涂层能够经受1000°C以上的温度，但在实在应用中遇到一些问题。由于钢带中存在有Mn元素。导致炉辊涂层在使用数年后会生成脆性的MnAl2O4或Mn1.5Crl。5O4化合物，出现微观裂纹而使涂层脱落失效。实践证明，对于冷轧钢带连续退火炉辊而言，在低于900C的工作条件下，选用NiCr-Cr3C2涂层是最有效的，它对炉辊具有高粘结性，涂层本身耐磨性、抗高温性及抗结瘤性都较理想。超过900oC的工作温度，由于Co基合金具有较好的抗结瘤性而更被看好，但其耐磨性则不及Cr3C2-NiCr涂层。

    2．电厂锅炉管的保护涂层

    在火电厂(它通常是大钢厂的分厂或协作厂)的锅炉内设有水冷壁管、过热器管、再热器管和省煤气管(简称“四管”)，通过燃煤将热量传送给水变成过热蒸气发电。燃煤过程伴随有硫化物等有害成份，对锅炉管在高温下造成严重腐蚀，加之煤灰的冲刷，使炉管管壁每年以1-1.5mm的速度耗损，并因此给电厂正常运行带来严重危害。国外自八十年代就采用热喷涂技术对锅炉管进行强化保护。

火焰喷涂Ni基合金粉 电弧喷涂NiCr/Cr3C2线电弧喷涂NiCr、FeCr线 等离子喷涂NiCr-Cr3C2粉 HVOF喷NiCr-Cr3C2粉及特种粉尽管HVOF喷涂N5Cr-Cr3C2粉对保护锅炉管非常有效(能使炉管年耗损量由1.5mm降到0.03mm)，但一般条件下难以实施。原因有二，一是喷涂速率太低(约5公斤／时)，二是HVOF在现场施工有不少困难。目前在日本、韩国等国较为普遍采用此法，而我国则偏重于电弧喷涂FeCrAl、NiCrFeAlMo-Cr3C2等线材。