Ni60自熔合金粉末
點擊量：3141 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（zì）熔合金粉末
Ni60自熔熔合金粉末是鎳基自熔合金粉末係列中最重要牌號之一。其顯著的特（tè）點是（shì）合金鐵含（hán）量高(≤15％)，而國（guó）外同類牌（pái）號粉末的鐵含量低(≤5％)。表1列出Ni60合金成分(質量分數)與（yǔ）國外同類合金的比較。
表1 Ni60合（hé）金的化學成分比較
Ni60粉噴焊層硬度在HRc60左右，與滲碳、滲氮、滲硼、鍍（dù）鉻和某些堆焊合金等表麵硬化處理後的硬度相當，並具有優（yōu）良的耐磨性（xìng）、耐蝕性和抗（kàng）高溫氧化的綜合性能，已被廣泛用於冶（yě）金、機械、礦山、石油（yóu）、化工、輕工、汽（qì）車（chē）等（děng）領域易損部（bù）件的修複和須（xū）保護，能幾倍乃（nǎi）至幾十倍（bèi）地提高使用壽命，取（qǔ）得了顯著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（xíng）貌
采用掃描（miáo）電鏡拍攝Ni60粉末（mò）形貌（見圖1），表明研製的粉末球形良（liáng）好、表麵光（guāng）潔。在噴焊（hàn）時不堵塞噴炬孔道，易控製送粉量，適宜自動噴（pēn）焊（hàn）操作。
2.2 顯影（yǐng）組織
經X衍射儀結合金（jīn）相顯微（wēi）鏡分析（xī）與觀察（chá），Ni60粉末顆粒剖麵金相組織為灰色襯底Ni-Si固溶體（tǐ），彌散分布Ni3B相（xiàng）。Ni60噴焊層顯微組織的觀察與分析得出（chū）：噴焊層基體為白色
塊狀的含矽鎳鉻固熔體相；硬（yìng）質相為黑（hēi）色細小點狀(Cr，Fe)23C6、灰色塊狀Ni3B和細小白色塊狀CrB組成。12496噴焊層的（de）組織結構與Ni60相似，因其鐵含量低，在白色塊（kuài）狀大小和數量上有些差異。
2.3 物理性（xìng）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牌號的對比表明，兩者數據相近。
粉末中（zhōng）的氧含（hán）量是檢驗粉末質量的重要指標之一（yī）。氧含量高的粉末，噴焊層渣量多、表麵（miàn）質量差，因此要求（qiú）粉末具有較（jiào）低的氧（yǎng）含量。一般（bān）來說，合金（jīn）液中的［O］含量是很（hěn）低的，經分析其含量為0.0007％—0.0020％，因此可以認為粉末中的氧含量主要是合金液在霧化時二次氧化的結果。如果合金液中含有與氧親和力強的元素，那麽氧含量（liàng）會更高，而（ér）鋁就（jiù）是這種（zhǒng）元素，它的吸氧能力超（chāo）過了B和Si元素。圖2 表明粉末中的氧含量與（yǔ）殘餘鋁量（liàng）的關係。
2.4 粒度分布
采用GBl430—79規定（dìng）的鐵粉粒度組成（chéng）測試方法，對Ni 60粉、10009和12496粉進行篩分（fèn）測（cè）試，比較見圖3。由圖可見研製的合金粉末的粒度分布與（yǔ）進口12496粉末相當。
2.5粉末的熱膨脹係數
測得的Ni60熱膨膚係（xì）數與12496合金接近（jìn）(見圖4)，兩種合金（jīn）的（de）熱膨脹係數都較低，並隨（suí）溫度升高，熱膨脹（zhàng）係數均增大。由此可見，工件在噴焊之（zhī）前預熱是必要（yào）和重要的，通過預（yù）熱處理（lǐ）可使噴焊層合金與工件的（de）熱膨（péng）脹係數接近，以避免噴焊層開裂（liè）、剝落。
2.6 熱導（dǎo）率
合（hé）金的熱導率亦是（shì）製訂粉（fěn）末噴焊（hàn）工藝的依據之一。采用T2型激（jī）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）都較低（dī），並隨溫度升高，熱導率均（jun1）增大。由此（cǐ）可見，工件在噴焊後的冷卻方式很重（chóng）要，保溫目的是減小噴焊層和工（gōng）件之（zhī）間的降溫速度，減小溫度梯度隊使噴（pēn）焊層不開裂裂、剝落。
2.7噴焊層的硬度
2.7.1常溫硬度
噴焊層硬度采用HR－150AT型光學洛氏硬度計（jì）測定：由20爐Ni60試樣（yàng）測試數據統（tǒng）計得出， Ni60上限成分焊層硬度HRc62、中限成分焊層硬度HRc59，下限成分焊層硬度HRc55,相同條件下測得12496試（shì）樣焊（hàn）層硬度HRc58，可見兩者硬度沒有差別。
2.7.2 噴焊層高溫（wēn）硬度
高溫硬度采用（日）VH—5B真空高溫維氏（shì）硬度計測（cè）定，Ni60和12496噴焊層的高溫（wēn）硬度示於圖6。由圖6可見：2種（zhǒng）合金粉末噴焊層的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（cǎi）用（yòng）斯可達快（kuài）速磨損試驗（yàn）機測定。測定時，載（zǎi）荷分（fèn）別為5kg、10kg、15kg、20kg，轉速750r／min。用0.25磷酸三鈉冷卻，3000轉後測量（liàng）磨損體積（jī）。試樣尺寸ф22 X 22 mm X l0 mm、焊層厚度大於1 mm。對比材料為12496、淬火硬度為HRc60左右的GCrl5和45號鋼（gāng）。測（cè）試結果示於圖7。由圖7可見，12496和Ni的（de）焊層的耐磨性基本相同，均（jun1）比GCrl5和45號鋼高4倍以上。
2.8.2 磨粒（lì）磨損
磨粒磨損采用Fargo橡膠輪磨粒（lì）磨損（sǔn）試驗機，對比材料為：鈷鉻鎢合（hé）金、高鉻（gè）鑄鐵、35CrMoAl和16Mn鋼,測（cè）試結果表明：Ni60合金（jīn）磨失量是各對比材料的1／3～1／48，顯（xiǎn）示了其優異的（de）抗磨粒磨損性能。
2.9噴焊層的抗高溫氧化性
參照GB64－46標（biāo）準進行抗高溫氧化性試驗，試樣尺寸：φ8mm X 3 mm,表麵光潔度1.6μm。試驗溫度650℃、750℃、850℃。氧化時間（jiān）200h。每小時稱量一次，每一規範取兩隻試樣的平均值。測（cè）試結果示於（yú）圖8；由圖8可見，Ni60和（hé）12496焊層都具有優良的抗氧化性，兩者差別木（mù）大。在高溫條件予12496的噴焊層抗氧化能力稍優。
三、應用
由於Ni60合金粉末具有良好（hǎo）的耐磨、耐蝕、抗高溫氧化和高的硬（yìng）度，必將在工業的各部（bù）門得到廣泛的應（yīng）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（zuò）、噴嘴受1050～1100℃高溫磨蝕，采用Ni60噴焊預（yù）保護，比原先提高壽命4倍以上。
(2)水箱技絲（sī）機（jī）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（zhì）造後，其壽命（mìng）比原先提高5倍以上，而且改善了鋼絲表麵質量。
(3)φ600mm熱處理卷絲輥筒，受鋼絲強烈（liè）的勒磨，壽命極短（duǎn）。采用Ni60噴焊（hàn）固相滲透新工藝處理後，耐磨（mó）性能優異，比原先提高（gāo）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4倍以上。
(5) φ180mm冷彎型鋼（gāng）機組《2010紗窗料》成型輥，噴（pēn）焊Ni60後，從（cóng）原先隻（zhī）能軋7t鋼材增加到可（kě）軋100t以（yǐ）上鋼材。
(6)采用Ni60噴焊軋鋼機滾動導衛、冷拔（bá）鋼管內模、90T剪刀片等後，其使用壽命部（bù）都比原先提高6倍以上。
此外，Ni60噴焊還用於軋鋼機齒輪、被動齒輪、軸承箱、泵套、風機葉片，刨床壓板、泵殼體、柱塞、活塞、農機部（bù）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粉末采用廉價材料和水霧化法製粉，成本低、價格便（biàn）宜、噴焊工藝性能好。
（2） Ni60噴焊層具有優良的耐（nài）磨、耐蝕和抗氧化等（děng）綜合性能（néng），且具（jù）省一（yī）定的可（kě）加工性。用於（yú）零部（bù）件修（xiū）複和予保護。可提高零部件的使用壽命幾倍到幾十（shí）倍。
（3） 研製的Ni60合金粉末綜合性能性能達到和接（jiē）近著名（míng）瑞士12496牌號水平（píng）、是一種（zhǒng）十分理想的硬麵粉末材料。
