喷嘴材料的由来以及介绍

1870年，喷丸界的伟大先驱、鼻祖Benjamin Chew Tilghman发明的喷丸清理使用的喷嘴是插入软管的小口径铸铁管，该类喷嘴的使用寿命大约为15分钟。20世纪初，出现了使用寿命可达6小时的铸铁喷嘴。此后很长一段时间内，喷嘴寿命没有多大改进。直至20世纪30年代后期，第一个用硬质合金（碳化钨）制作内衬的喷嘴问世，其使用寿命可达300小时。随着磨料喷射技术和材料科学的不断发展，喷嘴材料也发生了很大变化。目前，国内外制作喷嘴的材料有金属、硬质合金和陶瓷等。总体而言，在相同条件下，铸铁和钢制做喷嘴的寿命不如硬质合金喷嘴，而硬质合金喷嘴的寿命又不如陶瓷喷嘴。

    1、金属喷嘴

    金属喷嘴的材料具有良好的加工工艺性和韧性，而且通过热处理的方法可以进一步改善它的性能，如提高其硬度、强度。金属材料是早期喷嘴常用的材料。金属材料的硬度相对较低，而且在低冲蚀角度下的冲蚀率较高，因而用其制作的喷嘴通常冲蚀磨损严重，使用寿命短。金属喷嘴制造工艺简单、成本低，不适合大型作业。常用的金属喷嘴材料有：铸铁、淬火钢，不锈钢等；也可以直接用无缝钢管制成喷嘴，即喷嘴为一段无缝钢管，兼有喷枪和喷嘴两种功能，结构简单，但寿命短。

 

    2、硬质合金喷嘴

    硬质合金喷嘴制造工艺较金属喷嘴复杂得多，成本相对较高，但使用寿命较长，在相同使用条件下比金属喷嘴寿命高。硬质合金材料具有较高的强度和韧性，导热性好，其硬度高于金属材料；硬质合金喷嘴的冲蚀磨损率比金属喷嘴小得多，其抗冲蚀性能高于金属喷嘴。但硬质合金的硬度高、韧性低，加工工艺差，因此不适合制作结构复杂的喷嘴。实际应用中，通常把硬度合金制成环状或块状镶嵌在喷嘴某些磨损严重的部位上。如美国、加拿大等国家使用的y型喷嘴以及我国多级喷嘴是在喷嘴易损部位镶嵌硬质合金。

    硬质合金按主要成分分为：钨钴类（YG）、钨钴钛类（YT）和添加稀有碳化物类(YW)三类，它们各有优缺点，主要成分为碳化钨(WC)、碳化钛(TIC)、碳化铌（NBC）等，常用的金属黏结相是CO。YG类硬质合金的常用牌号有YG3/YG3X/YG6/YG6X和YG8等；YT类硬质合金牌号有YT5、YT14、YT15、YT30等；YW类硬质合金常用牌号有YW1和YW2。

 

    3、陶瓷喷嘴 

    陶瓷材料由于硬度高、耐磨性能和耐热性能优异，已在工程领域中获得了广泛的应用。如用来制作切削刀具、发动机零件、轴承零件以及冶金、煤矿、化工等行业的耐磨和耐腐蚀零件。陶瓷材料的这些优点，也是制备喷嘴的理想材料，陶瓷喷嘴的使用寿命较金属、硬质合金的使用寿命大幅度提高。

    陶瓷喷嘴制造工艺复杂，制造成本较金属和硬质合金喷嘴要高许多，但具有更好的耐磨性性能，例如，使用石英砂、炉渣及金属磨料时，陶瓷喷嘴的抗磨能力可比硬质合金高数倍，但其属于典型的脆性材料，冲击下容易产生裂纹致使材料剥落，因此不适合在强冲击场合下使用。制作喷嘴的陶瓷材料主要有Al2O3陶瓷，B4C陶瓷和SIC等。Al2O3陶瓷喷嘴价格低，但由于硬度较低，耐磨性差，多用于于喷砂工作量不大的场合。SIC陶瓷喷嘴的使用寿命比Al2O3陶瓷喷最高，多用于硬质合金的替代品。B4C陶瓷喷嘴在目前商用喷嘴材料中耐磨性能是最好的，由于其制备工艺复杂，制造成本也是最高的。B4C陶瓷喷嘴具有很高的硬度和耐磨性，但B4C陶瓷喷嘴的强度和断裂性低，可靠性较低，且B4C陶瓷材料致密化程度低，需要使用超高温烧结炉，导致B4C陶瓷喷嘴价格高。

 

  以上是三种喷嘴原材料的一些介绍，由此我们可以看出喷嘴其实也是算一个比较复杂的制作工艺，制作的成本也不比其它工业产品差，尤其是一些从事喷嘴行业几十多的喷嘴生产厂家，他们的技术可谓是一流的！