由球閥的化學(xué)成分、硬度、金相組織和密封面微觀形貌分析可知，該球閥為典型的劃傷性磨料磨損失效]。失效的主要原因是少量待生催化劑粉末(主要成分為Al)在球閥啟閉過程中進(jìn)入了密封接觸面，由于Al的硬度遠(yuǎn)較球閥密封表面的硬度高，使球閥在頻繁的啟閉過程中產(chǎn)生了較為嚴(yán)重的劃傷，從而導(dǎo)致球閥泄漏失效。
閥芯閥座表面處理方案
綜合考慮球閥的服役狀況和失效原因，對(duì)閥芯球體采用等離子噴涂技術(shù)、閥座采用電刷鍍技術(shù)進(jìn)行表面處理，以提高球閥整體的耐磨性。
閥芯涂層試樣制備
試驗(yàn)采用閥芯球體材料40Cr13馬氏體不銹鋼作為噴涂基體材料，試樣尺寸為Φ60mm*15mm;其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：0.38C，0.62Si，0.80Mn，0.050P，0.030S，1.287Cr。經(jīng)檢測，閥芯球體已經(jīng)過淬火+低溫回火處理，其組織為回火馬氏體。
等離子噴涂喂料分別為納米Al2O3-13% TiO2、WC-12%Co、Mo合金和Cr2O3粉末，其粉末粒度為50~500nm，采用美國Sulzer Metco大氣等離子噴涂系統(tǒng)及F42MB型噴槍制備涂層，噴涂工藝參數(shù)見表1所示。4種涂層的厚度均約為50m。