ni60自熔合金粉末

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1、Ni60自熔合金粉末Ni60自熔熔合金粉末是鎳基自熔合金粉末系列中最重要牌號之一。其顯著的特點(diǎn)是合金鐵含量高(≤15％)，而國外同類牌號粉末的鐵含量低(≤5％)。表1列出Ni60合金成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))與國外同類合金的比較。表1Ni60合金的化學(xué)成分比較牌號化學(xué)成分％硬度（HRc）備注CCrBSiFeCoNiNi601.0~0.617～144.5～2.54.5～3≤15余55～62研制124960.6815.993.014.12.5――余55～62瑞士15E1.016.93.444.153.78――

2、余60～64美國No60.7513.53.04.254.75――余56～61美國SF60――16.03.04.54.5――余59～62英國RK700.916.53.34.3----――余60～64德國FP6M0.614.03.04.54.52～1余55～60日本圖1：掃描電鏡圖Ni60粉噴焊層硬度在HRc60左右，與滲碳、滲氮、滲硼、鍍鉻和某些堆焊合金等表面硬化處理后的硬度相當(dāng)，并具有優(yōu)良的耐磨性、耐蝕性和抗高溫氧化的綜合性能，已被廣泛用于冶金、機(jī)械、礦山、石油、化工、輕工、汽車等領(lǐng)域易損部件的

3、修復(fù)和須保護(hù)，能幾倍乃至幾十倍地提高使用壽命，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 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粉末形貌（見圖1），表明研制的粉末球形良好、表面光潔。在噴焊時不堵塞噴炬孔道，易控制送粉量，適宜自動噴焊操作。2、2顯影組織經(jīng)X衍射儀結(jié)合金相顯微鏡分析與觀察，Ni60粉末顆粒剖面金相組織為灰色襯底Ni-Si固溶體，彌散分布Ni3B相。Ni60噴焊層顯微組織的觀察與分析得出：噴焊層基體為白色塊狀的含硅鎳鉻固熔體相；硬質(zhì)相為黑色細(xì)小點(diǎn)狀(Cr，F(xiàn)e)2

4、3C6、灰色塊狀Ni3B和細(xì)小白色塊狀CrB組成。12496噴焊層的組織結(jié)構(gòu)與Ni60相似，因其鐵含量低，在白色塊狀大小和數(shù)量上有些差異。2、3物理性能Ni60粉末的密度、熔點(diǎn)、松裝密度、振實(shí)密度、流動性以及氧含量與12496牌號的對比表明，兩者數(shù)據(jù)相近。牌號密度g/cm3熔點(diǎn)℃松裝密度g/cm3振實(shí)密度g/cm3流動性s/50g氧含量%備注Ni607.528410274.194.5116.190.06~0.1220爐平均值124967.793910504.344.6414.600.028~0.

5、08進(jìn)口樣品測試4圖2粉末中的氧含量與殘余鋁量的關(guān)系圖3：3種合金粉末的粒度分布圖圖4：粉末的熱膨脹系數(shù)圖粉末中的氧含量是檢驗(yàn)粉末質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。氧含量高的粉末，噴焊層渣量多、表面質(zhì)量差，因此要求粉末具有較低的氧含量。一般來說，合金液中的［O］含量是很低的，經(jīng)分析其含量為0.0007％—0.0020％，因此可以認(rèn)為粉末中的氧含量主要是合金液在霧化時二次氧化的結(jié)果。如果合金液中含有與氧親和力強(qiáng)的元素，那么氧含量會更高，而鋁就是這種元素，它的吸氧能力超過了B和Si元素。圖2表明粉末中的氧含量與殘

6、余鋁量的關(guān)系。2、4粒度分布采用GBl430—79規(guī)定的鐵粉粒度組成測試方法，對Ni60粉、10009和12496粉進(jìn)行篩分測試，比較見圖3。由圖可見研制的合金粉末的粒度分布與進(jìn)口12496粉末相當(dāng)。2、5粉末的熱膨脹系數(shù)測得的Ni60熱膨膚系數(shù)與12496合金接近(見圖4)，兩種合金的熱膨脹系數(shù)都較低，并隨溫度升高，熱膨脹系數(shù)均增大。由此可見，工件在噴焊之前預(yù)熱是必要和重要的，通過預(yù)熱處理可使噴焊層合金與工件的熱膨脹系數(shù)接近，以避免噴焊層開裂、剝落。2、6熱導(dǎo)率圖5：2種合金粉末的熱導(dǎo)率圖合金

7、的熱導(dǎo)率亦是制訂粉末噴焊工藝的依據(jù)之一。采用T2型激光脈沖熱導(dǎo)儀測定合金熱導(dǎo)率。測得的Ni60熱導(dǎo)率與12496合金接近(見圖5)，且兩種合金的熱導(dǎo)率都較低，并隨溫度升高，熱導(dǎo)率均增大。由此可見，工件在噴焊后的冷卻方式很重要，保溫目的是減小噴焊層和工件之間的降溫速度，減小溫度梯度隊(duì)使噴焊層不開裂裂、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(xué)洛氏硬度計(jì)測定：由20爐Ni60試樣測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，Ni60上限成分焊層硬度HRc62、中限成分焊層硬度HRc59，下限

8、成分焊層硬度HRc55,相同條件下測得12496試樣焊層硬度HRc58，可見兩者硬度沒有差別。4圖6：2種粉末的噴焊層高溫硬度曲線圖7：噴焊層的耐磨性曲線圖2、7、2噴焊層高溫硬度高溫硬度采用（日）VH—5B真空高溫維氏硬度計(jì)測定，Ni60和12496噴焊層的高溫硬度示于圖6。由圖6可見：2種合金粉末噴焊層的高溫硬度處于同一水平。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可達(dá)快速磨損試驗(yàn)機(jī)測定。測定時，載荷分別為5kg、10kg、15kg、20kg，轉(zhuǎn)速750r／min。用0.25