Ni60自熔合金粉末
點擊量：3325 發布時間：2017-01-22 作者：快猫视频APP下载安装（上海）增材製造技術有限公司
Ni60自熔合金粉末（mò）
Ni60自熔熔（róng）合金粉末是鎳基自熔合金粉末係列（liè）中最重要牌（pái）號之（zhī）一。其（qí）顯著的特點是合金鐵含量高(≤15％)，而國外同類牌號（hào）粉末的鐵含量低（dī）(≤5％)。表1列出Ni60合金成分(質（zhì）量分數)與國外（wài）同類合金的比較。
表（biǎo）1 Ni60合金的化學（xué）成分比較
Ni60粉噴焊層硬（yìng）度在HRc60左右，與滲碳、滲（shèn）氮、滲硼、鍍（dù）鉻和某些堆（duī）焊合金等表麵硬化處理後的硬度相當，並具有優良的耐磨性、耐（nài）蝕性和（hé）抗高溫氧化的綜合性能，已被廣泛用於冶金、機（jī）械、礦山、石油、化工、輕工、汽車等領（lǐng）域易損部件的修（xiū）複和須保護，能幾倍乃至幾（jǐ）十倍地提高使用壽命，取得了顯著的經（jīng）濟效益（yì）和社會效益。
二、Ni60粉末性能和噴焊層的性能
2.1 形貌
采用掃描電鏡拍攝Ni60粉末形（xíng）貌（見圖1），表明研製（zhì）的粉（fěn）末球形（xíng）良好、表麵光潔。在噴焊時不堵塞（sāi）噴炬孔道，易控製送粉量，適宜自動噴焊操作。
2.2 顯影組織
經X衍射儀結合金相顯微鏡（jìng）分析與觀察，Ni60粉末顆粒剖麵金（jīn）相組織為灰色襯底Ni-Si固溶體，彌散分布（bù）Ni3B相。Ni60噴焊層顯微組織（zhī）的觀察與分析得出：噴焊層基體為白色
塊狀的含矽鎳鉻固熔體相；硬質相為黑色細小點狀（zhuàng）(Cr，Fe)23C6、灰色塊狀（zhuàng）Ni3B和細小白色塊狀CrB組（zǔ）成。12496噴焊層的組織結構與Ni60相似，因其鐵含量低，在白色（sè）塊（kuài）狀大小和數量上（shàng）有些差異。
2.3 物理性能
Ni60粉末的（de）密度（dù）、熔點、鬆裝密度、振實密度、流動性以及氧含量與12496牌號的對比表明，兩者數據相近。
粉末中的氧含量是檢驗粉（fěn）末質量的重要指標（biāo）之一。氧（yǎng）含量高的粉末（mò），噴焊層渣量多、表麵質量差，因此要（yào）求粉末具有（yǒu）較低的氧含量（liàng）。一般來說，合金（jīn）液中的［O］含量是很低的，經（jīng）分析其含量為0.0007％—0.0020％，因此可（kě）以認（rèn）為粉末中的氧含量主要是合（hé）金液在霧化時二次氧化的結果。如果合（hé）金液中含有與氧（yǎng）親和力強的元素，那麽氧含量會更高，而鋁就是這種元素，它的吸氧（yǎng）能力超過了B和Si元素。圖2 表明粉末中的氧含量（liàng）與殘餘鋁（lǚ）量的關係。
2.4 粒（lì）度分布
采用（yòng）GBl430—79規定的鐵粉粒度組成測試方法，對Ni 60粉、10009和12496粉進行篩分測試，比較見圖3。由圖（tú）可見（jiàn）研製的合金粉末的粒度（dù）分布與進口12496粉末相當。
2.5粉末的熱膨脹係（xì）數
測得的Ni60熱膨膚係數與12496合金（jīn）接近(見圖（tú）4)，兩種合金的熱膨脹係數都較低，並隨溫度（dù）升高，熱膨脹係數（shù）均增大。由此（cǐ）可見，工件在噴焊之前預熱是必（bì）要和重要的，通過預熱處理可使噴焊層合金與工件的熱（rè）膨脹係數接近（jìn），以避免噴焊層開裂、剝落。
2.6 熱導率
合金的熱導（dǎo）率亦是製訂粉末噴焊工藝的依據之一。采用T2型激光（guāng）脈衝熱導（dǎo）儀測定合金熱導率。測得的Ni60熱導率（lǜ）與12496合金接近(見圖5)，且兩（liǎng）種合金的熱（rè）導率都較低，並隨溫度升高，熱導率（lǜ）均增大。由此（cǐ）可見，工件在噴焊（hàn）後的冷卻方式很重要，保溫目的是減小噴（pēn）焊層和工件（jiàn）之（zhī）間的降溫速度，減小溫（wēn）度梯度隊使噴焊層不開裂裂、剝（bāo）落。
2.7噴焊層的（de）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（yàng）測試數據統計得出， Ni60上限成分焊層硬度HRc62、中限（xiàn）成分焊層硬度HRc59，下限成分焊層硬度HRc55,相同（tóng）條件下測得12496試樣焊層硬度HRc58，可見兩者硬度沒有差（chà）別。
2.7.2 噴焊層高溫硬度
高溫硬度采用（日）VH—5B真空高（gāo）溫維氏硬度計測定，Ni60和12496噴焊層的高溫硬度示於圖6。由圖6可（kě）見：2種合金粉末噴焊層的（de）高溫硬度處於同一水平。
2.8噴焊層的耐磨性
2.8.1 金屬間磨損
金屬間磨損采用斯（sī）可（kě）達快速磨損試驗機測（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，3000轉後測量磨損體積。試樣尺寸（cùn）ф22 X 22 mm X l0 mm、焊層厚度大於（yú）1 mm。對比材料為12496、淬火硬度為HRc60左右的（de）GCrl5和45號鋼。測試結果示於圖（tú）7。由圖7可見，12496和Ni的焊層的耐磨性基本相同，均比（bǐ）GCrl5和45號鋼高4倍以上。
2.8.2 磨粒磨損
磨粒磨損采用Fargo橡膠輪磨粒磨損試驗機，對（duì）比（bǐ）材料為：鈷鉻鎢合金、高鉻（gè）鑄鐵、35CrMoAl和（hé）16Mn鋼,測試結果表明：Ni60合金磨失量是各對比材料的1／3～1／48，顯示了其優異的抗磨粒（lì）磨損性能。
2.9噴焊層的抗高溫氧（yǎng）化性
參照GB64－46標準進行抗高溫氧化性試（shì）驗，試樣尺寸：φ8mm X 3 mm,表麵光潔度1.6μm。試驗溫度（dù）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。測試結果示於圖8；由（yóu）圖（tú）8可見，Ni60和12496焊層都具有優良的抗氧化性，兩者差（chà）別木大。在高溫條件予12496的噴焊層抗氧化能力稍優。
三、應用
由（yóu）於Ni60合金粉末具有（yǒu）良好的耐磨、耐蝕、抗（kàng）高（gāo）溫氧化和高的硬度，必將在工業（yè）的各部門得到廣泛的應用，下列是已應用Ni60合金粉末取得一些效果：
(1)高爐風口直吹管座、噴嘴受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（sī）機輪，采用軸承鋼製造時使用壽命僅2～3星期，當改用（yòng）在（zài）45號鋼表麵噴焊Ni60焊層材料（liào）製造後，其壽命比原先提高5倍以上，而且改（gǎi）善了鋼絲表麵質量。
(3)φ600mm熱處理卷絲輥筒，受鋼絲強烈的勒（lè）磨，壽命極短。采用Ni60噴焊固相滲透新工藝（yì）處理後，耐磨性能優異，比原先提高壽命20多倍。
(4)軋鋼廠（chǎng）輸送輥(G輥)，噴焊Ni60表（biǎo）麵強（qiáng）化預保護，比（bǐ）原先（xiān）提高壽命4倍以上。
(5) φ180mm冷彎型（xíng）鋼機組《2010紗窗（chuāng）料》成型輥，噴焊Ni60後，從原先隻能軋7t鋼材（cái）增加到可軋100t以上鋼材。
(6)采用Ni60噴焊軋鋼機滾動導衛、冷拔鋼管內模、90T剪刀片等後，其使用壽命部都比原先提高6倍以上（shàng）。
此外，Ni60噴焊還用於（yú）軋鋼機齒輪（lún）、被動齒（chǐ）輪、軸承箱（xiāng）、泵套、風（fēng）機葉片，刨床壓板、泵殼體、柱塞、活塞（sāi）、農機部件，耐蝕件等零部件的修複和予保護，都取得良好的使用效果。
四、結語
（1） Ni60粉末采用廉（lián）價材料和水霧化法製（zhì）粉，成本低、價格便宜、噴焊工藝性能好。
（2） Ni60噴焊層具有（yǒu）優良的耐磨、耐蝕和抗氧（yǎng）化（huà）等綜合性能，且（qiě）具省一（yī）定的可加工性。用於零部件修複和予保護。可提高零部件的使用（yòng）壽命幾倍（bèi）到（dào）幾十倍。
（3） 研製的Ni60合金粉末綜合性能性能達到和接近著（zhe）名瑞士12496牌號水平、是一種十分理想的硬麵粉末（mò）材料。
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