Ni60自熔合金粉末
點擊量：2816 發布（bù）時間：2017-01-22 作者：草莓视频ios（上海）增材製造技術有限公司
Ni60自熔合金粉末
Ni60自熔熔合金粉末是（shì）鎳基自熔合金粉末（mò）係列中最重要牌號（hào）之一（yī）。其顯著（zhe）的特點是合金鐵含量高(≤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(質量分數)與國外同類（lèi）合金的比較。
表1 Ni60合金的化學成分比較
Ni60粉（fěn）噴焊層硬度在HRc60左（zuǒ）右，與滲碳、滲氮、滲（shèn）硼、鍍鉻和某（mǒu）些堆焊合金等表麵硬化處理後的硬度相當，並具有優良的（de）耐磨性、耐蝕性和抗高溫氧化的綜合性能，已被（bèi）廣泛用於冶金、機械、礦山、石油、化工、輕工、汽車等領域易損部件的修複和須保護，能幾倍（bèi）乃至幾十倍地提高使用壽命，取得了顯著的經濟效益和社會效益。
二（èr）、Ni60粉末性能和噴焊層的性能
2.1 形貌
采用掃描（miáo）電鏡拍攝Ni60粉（fěn）末（mò）形貌（見圖（tú）1），表明研製的粉末球形良好、表麵光潔。在噴焊時不堵塞噴炬孔（kǒng）道，易控製送粉（fěn）量，適宜自動噴（pēn）焊操作。
2.2 顯影組織
經（jīng）X衍射儀結合金相顯微鏡分析與觀察，Ni60粉末顆粒（lì）剖麵金相組織為灰色襯底Ni-Si固溶（róng）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（céng）基體為白色
塊狀（zhuàng）的含矽鎳鉻固熔體相；硬質相為黑色細小點狀(Cr，Fe)23C6、灰色塊狀Ni3B和細小白色塊狀CrB組（zǔ）成。12496噴焊層的（de）組織結構與Ni60相似，因（yīn）其鐵含量低，在白色塊狀大小和數量上有些差異。
2.3 物理性能
Ni60粉末的密（mì）度、熔點（diǎn）、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末質量的重要指標（biāo）之一。氧含量高的粉末，噴焊層（céng）渣量多（duō）、表麵質量差，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，經分析其含量為（wéi）0.0007％—0.0020％，因此可以認為（wéi）粉末中的氧含量（liàng）主要是合金液在（zài）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餘鋁量的關係。
2.4 粒度分（fèn）布
采用GBl430—79規（guī）定的鐵粉粒度組成（chéng）測試方法，對Ni 60粉、10009和12496粉（fěn）進行篩分測試，比較見圖3。由圖可見（jiàn）研製的（de）合金粉（fěn）末的粒度分布與進口12496粉末相當。
2.5粉末的熱膨脹係數
測得的Ni60熱（rè）膨（péng）膚係數與12496合金接近(見（jiàn）圖（tú）4)，兩種合（hé）金的熱（rè）膨脹係數都較低，並隨溫度（dù）升高，熱膨（péng）脹係數均增大。由此可見，工件在噴焊之前預熱是必要和重要（yào）的，通過預熱處理可使噴焊層（céng）合金與工件的熱膨脹（zhàng）係數接（jiē）近，以避免噴焊層開裂、剝落（luò）。
2.6 熱導率
合金的熱導率亦是製訂粉末噴焊工藝的依據（jù）之（zhī）一。采用T2型激光脈衝熱導儀測定合金熱導率。測（cè）得的Ni60熱導率與12496合金接近(見圖5)，且（qiě）兩種（zhǒng）合金的熱導率都較低，並隨溫度升高，熱導率均增大。由此（cǐ）可見，工件在噴焊後的冷卻方式很重要，保溫目（mù）的是減小噴焊層和工件之間的降溫速（sù）度，減小（xiǎo）溫度（dù）梯度隊使噴焊層不開裂裂、剝落（luò）。
2.7噴焊層的硬度
2.7.1常溫硬（yìng）度
噴焊層硬度采用HR－150AT型光學洛氏硬度計測定：由20爐Ni60試樣測試數據統計（jì）得出， Ni60上限成分焊層硬度HRc62、中（zhōng）限成分焊層（céng）硬度（dù）HRc59，下限成（chéng）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（méi）有差別。
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測定，Ni60和（hé）12496噴焊層的高溫硬度（dù）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噴焊層的耐磨性
2.8.1 金屬間（jiān）磨損
金屬間（jiān）磨損采用斯（sī）可達快速磨損試驗機測定。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（wéi）HRc60左右的GCrl5和45號鋼。測試結果（guǒ）示於圖7。由圖7可見，12496和Ni的焊（hàn）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（lì）磨損采用Fargo橡膠輪磨粒（lì）磨損試驗機，對比材料為：鈷鉻鎢合金、高鉻（gè）鑄鐵、35CrMoAl和16Mn鋼,測（cè）試結果表明：Ni60合金磨失量是（shì）各（gè）對比材料的1／3～1／48，顯示了其優異的抗磨（mó）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（biǎo）麵光潔度（dù）1.6μm。試驗溫度650℃、750℃、850℃。氧化時間200h。每小時稱量一次，每一規範（fàn）取兩隻試樣（yàng）的平均值。測試結果（guǒ）示於圖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（gāo）溫條件予12496的噴焊層抗氧化能力稍優。
三、應用
由於Ni60合金（jīn）粉末具有良好的耐磨、耐蝕、抗高溫氧化和高的硬度，必將在工業的各部門得到廣泛的應（yīng）用，下列是已應用Ni60合金粉末（mò）取得一些效果：
(1)高爐風口直吹管（guǎn）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（shuǐ）箱技絲機輪，采用軸承鋼製造時使用壽命僅2～3星期，當改用在（zài）45號鋼（gāng）表麵噴焊Ni60焊層材料製造後，其壽命比原先提（tí）高5倍以上，而且（qiě）改善了鋼絲表麵質量。
(3)φ600mm熱處（chù）理卷絲輥筒，受鋼（gāng）絲（sī）強烈的勒磨，壽命極短。采用（yòng）Ni60噴焊固（gù）相滲（shèn）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（gāng）廠輸送輥(G輥)，噴焊Ni60表（biǎo）麵強（qiáng）化預（yù）保護，比原先（xiān）提高（gāo）壽命4倍（bèi）以上。
(5) φ180mm冷（lěng）彎型（xíng）鋼機組《2010紗窗料》成型輥，噴焊（hàn）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Ni60噴（pēn）焊軋鋼機滾動導衛、冷拔鋼管內模、90T剪刀片等後，其使（shǐ）用壽命部都比原先提高6倍以上。
此外，Ni60噴焊還用於軋鋼機齒輪（lún）、被動齒（chǐ）輪、軸承箱、泵套、風機葉片（piàn），刨床壓（yā）板、泵（bèng）殼體（tǐ）、柱塞、活塞、農機部件，耐蝕件等零部件的修複和予保（bǎo）護，都取得良好的使用（yòng）效果。
四、結語
（1） Ni60粉末采用廉價材料和水霧（wù）化法（fǎ）製粉，成本低、價（jià）格便宜、噴焊工藝性能好。
（2） Ni60噴焊（hàn）層具（jù）有優良的耐磨、耐蝕和抗氧化等綜合性能，且具省一定的可（kě）加工性。用於零（líng）部件修複和予保護。可提高零部件的使用壽命幾倍到（dào）幾十倍。
（3） 研製的Ni60合金（jīn）粉末綜合性能性能達到和接近著名瑞（ruì）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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