Ni60自熔合金粉末
點擊量：3690 發布時間：2017-01-22 作者：快猫视频APP下载安装（上海）增（zēng）材製造技術有限公司
Ni60自熔合金粉（fěn）末
Ni60自熔熔合金粉末是鎳（niè）基自熔合金粉末係列中最重要牌號之一。其顯著的特點是合金鐵含量高(≤15％)，而國外同（tóng）類牌號粉末（mò）的鐵含量低(≤5％)。表1列出Ni60合金（jīn）成分(質量分（fèn）數)與國外同類合金（jīn）的比較。
表1 Ni60合金的（de）化學成分比較
Ni60粉噴焊層（céng）硬度在HRc60左右，與（yǔ）滲（shèn）碳、滲氮、滲硼、鍍鉻和某些（xiē）堆焊合金等表麵硬化處理（lǐ）後的硬度相當，並具有優良（liáng）的耐磨性（xìng）、耐蝕性和抗高溫氧化的綜（zōng）合性能，已被廣泛用於冶金、機械、礦山（shān）、石油、化工、輕工、汽車等領域易損部件的修複和須保護（hù），能幾倍乃至幾十倍地提高（gāo）使用壽命，取得了顯著（zhe）的經濟效益和社會效益。
二、Ni60粉末性能和噴焊層的性能
2.1 形貌（mào）
采用掃描電鏡拍攝Ni60粉末形貌（見圖1），表明研製（zhì）的粉末（mò）球形良好、表麵光潔。在噴焊時不堵塞噴炬孔道，易控製送粉量，適宜自動噴焊操作。
2.2 顯影（yǐng）組織
經X衍射儀結合金相顯微鏡分析與觀察，Ni60粉末（mò）顆（kē）粒（lì）剖麵金相組織為（wéi）灰色襯底Ni-Si固（gù）溶體，彌散分布Ni3B相。Ni60噴焊層顯微組織（zhī）的觀察與（yǔ）分析得出：噴焊層基體為白色
塊狀的含矽鎳鉻固（gù）熔體相；硬質相為（wéi）黑色細小點狀(Cr，Fe)23C6、灰色塊狀（zhuàng）Ni3B和細小白色塊狀CrB組成。12496噴焊層（céng）的組織結（jié）構與Ni60相似，因其鐵含量低，在白色塊狀（zhuàng）大小和數量上有些差異。
2.3 物理性能
Ni60粉末的密度、熔點、鬆裝密度、振實密度、流動性以及氧含量與12496牌號的對比（bǐ）表明，兩者數據相近。
粉末中的氧含量是檢驗粉末質（zhì）量的重要指標之一。氧含量高的粉（fěn）末，噴焊層渣量多、表麵質量差，因此要求粉末具有較低（dī）的氧含量（liàng）。一般來說，合金液中的［O］含量是很低的（de），經分析其含量為0.0007％—0.0020％，因此可以認為粉末中的氧含（hán）量主要是合金液（yè）在霧化時二次氧（yǎng）化的結果。如果合金液中含有與氧親和力強（qiáng）的元素，那麽氧含（hán）量會（huì）更高，而鋁就是（shì）這種元素，它的吸氧能力（lì）超（chāo）過了B和Si元素。圖2 表明粉末中的氧含量與殘餘鋁量的關係。
2.4 粒度分布
采用GBl430—79規定的鐵粉粒度組成測試方法，對Ni 60粉、10009和12496粉（fěn）進（jìn）行篩分測試，比較見圖3。由圖（tú）可見研製的（de）合金粉末的粒度分（fèn）布與進口12496粉末相當。
2.5粉末的熱（rè）膨脹係數
測得的Ni60熱（rè）膨膚係數與12496合金接近(見圖4)，兩種合金（jīn）的熱膨脹係數都較低（dī），並隨溫度（dù）升（shēng）高，熱（rè）膨脹係數均增大。由此可見，工件在噴焊（hàn）之前預熱是必要和重要的，通（tōng）過（guò）預熱處理可（kě）使噴焊層合金與工（gōng）件的熱膨脹係數接近，以避免噴焊層開裂、剝（bāo）落。
2.6 熱導率（lǜ）
合金的（de）熱導率亦是製訂粉末噴焊工藝的依據之一。采用T2型（xíng）激光脈衝熱導儀測定合金熱導率。測得的Ni60熱導率與12496合金接近(見圖5)，且兩種合金的熱導率（lǜ）都較（jiào）低，並（bìng）隨（suí）溫度（dù）升高，熱（rè）導率均增大。由此可見（jiàn），工件在（zài）噴焊後的（de）冷卻方式很（hěn）重要，保溫目的是減小噴焊層和工件（jiàn）之間的降溫速度，減小溫（wēn）度梯度隊使噴焊（hàn）層不開（kāi）裂裂、剝落。
2.7噴焊層的硬度
2.7.1常溫硬度
噴（pēn）焊層硬度采用HR－150AT型光學洛氏硬度計測定：由20爐Ni60試樣測試（shì）數據統計得出， Ni60上限成分焊層硬度HRc62、中限成分焊層硬度HRc59，下（xià）限成分焊層硬度（dù）HRc55,相同條件下測得12496試樣焊層硬度HRc58，可見兩者硬度沒有（yǒu）差別。
2.7.2 噴（pēn）焊層（céng）高溫硬度
高溫硬度采用（日）VH—5B真空高溫維氏硬度計測定，Ni60和12496噴（pēn）焊層的高溫硬度示於圖6。由圖6可見：2種合金粉末噴焊層的高溫硬度處於同一水平。
2.8噴焊層的（de）耐磨性
2.8.1 金屬間磨損
金屬間磨損采用斯可達快速磨（mó）損試（shì）驗機測（cè）定。測定時，載荷分別為5kg、10kg、15kg、20kg，轉速750r／min。用0.25磷酸三鈉冷卻（què），3000轉後測量磨損體積。試樣尺寸ф22 X 22 mm X l0 mm、焊（hàn）層厚度大於1 mm。對（duì）比材料為（wéi）12496、淬火硬度為HRc60左右的GCrl5和45號鋼。測試結果示於（yú）圖7。由圖7可見，12496和Ni的焊層的耐磨性基本相同，均比GCrl5和45號鋼高4倍以上。
2.8.2 磨粒磨損
磨粒磨（mó）損采用Fargo橡膠輪（lún）磨粒磨損試驗機，對比（bǐ）材料為：鈷鉻（gè）鎢合（hé）金、高鉻鑄鐵、35CrMoAl和16Mn鋼,測試結果表明：Ni60合金磨失量是（shì）各對比材料的1／3～1／48，顯示了（le）其優異的抗磨粒磨損（sǔn）性能。
2.9噴焊層的抗高溫氧化性
參照GB64－46標準進（jìn）行抗高溫氧化性試驗，試樣尺寸：φ8mm X 3 mm,表麵光潔度1.6μm。試驗溫（wēn）度650℃、750℃、850℃。氧化時間200h。每小時稱量一次，每一規範取兩隻試樣的平均值。測試結果示（shì）於圖8；由圖8可見，Ni60和12496焊層都具有優良的抗氧化性，兩者差別木大。在高溫條件予12496的噴焊層抗氧化能力稍優（yōu）。
三（sān）、應用
由於Ni60合金粉末具（jù）有良（liáng）好的耐磨、耐蝕、抗高溫氧化和高的硬度，必將在工業的各部門得到（dào）廣泛的應用，下列是（shì）已應用Ni60合金粉末取得一些效果：
(1)高爐（lú）風口直吹管座、噴嘴（zuǐ）受1050～1100℃高溫磨蝕，采用Ni60噴焊預保護，比原先提高壽命4倍以上。
(2)水箱技絲機輪，采用軸承鋼製造時使用壽命僅（jǐn）2～3星期，當（dāng）改用在45號鋼表麵噴焊Ni60焊層材料製造後，其壽命比原先提高（gāo）5倍以上（shàng），而且改善了鋼絲表麵質（zhì）量。
(3)φ600mm熱處理卷絲輥（gǔn）筒，受鋼絲強烈的勒磨，壽命極短。采用Ni60噴焊（hàn）固相滲透新工藝（yì）處理後，耐磨性能（néng）優異，比原先提高壽命20多倍。
(4)軋鋼廠輸送輥(G輥)，噴焊Ni60表麵強化預保護，比原先提高壽命（mìng）4倍以上。
(5) φ180mm冷（lěng）彎（wān）型鋼機組《2010紗窗料》成型輥，噴焊Ni60後（hòu），從原先隻能軋7t鋼材增加到可軋100t以上鋼材。
(6)采用（yòng）Ni60噴焊軋鋼機滾動導衛、冷拔鋼管內模、90T剪刀片等後（hòu），其使用壽命部都比原先提高6倍以上。
此外，Ni60噴焊還用於（yú）軋鋼（gāng）機齒（chǐ）輪、被動齒（chǐ）輪、軸承箱、泵套（tào）、風機葉片，刨床壓板（bǎn）、泵殼體、柱（zhù）塞、活塞、農機部件，耐蝕（shí）件等零部件的修複和予保護，都取得良（liáng）好的使用效果。
四、結語
（1） Ni60粉末采用廉價材料和（hé）水霧化（huà）法製粉，成本低、價格便宜、噴焊工藝性能好。
（2） Ni60噴焊層具有優良的耐磨、耐（nài）蝕和抗氧化等綜合性能，且具省一定（dìng）的可加工性。用於零部件修複和予保護。可提高零部件的使用壽命幾倍到幾十倍。
（3） 研製的（de）Ni60合金粉末綜合（hé）性能（néng）性能達到和接近著名瑞士12496牌號（hào）水平、是一種十分理（lǐ）想的硬麵粉末材料。
