Ni60自熔合金粉末的研究
等离子喷焊工艺对涂层显微组织及性能的的影响
摘要本论文研究了了等离子喷焊Ni60A合金粉末试样的组织与性能。
利用等离子喷焊在低碳钢A3基体表面喷焊一层Ni60A合金粉末，通过调整等离子喷焊的工艺参数，分析工艺参数对喷焊层性能的影响。
本文就显微硬度、金相分析、X射线衍射（XRD）、快速磨损等试验结果，分析了喷焊层的组织结构、成分、力学性能及基体与喷焊表层的结合情况。
试验试验分析结果表明，合金粉末Ni60A等离子喷焊后形成的合金涂层具有一定耐磨性，等离子喷焊层和A3钢基体形成冶金结合，喷焊层是由各种化合物硬质相和基体组成，例如：γ-Ni (Cr,Fe)7C3Cr2B (CrFe)23CB)6等组成，这些化合物相可以提高涂层的硬度和耐磨性；当工艺参数焊接电流为45A，送粉速度为15%时，得到最佳硬度值为49~53HRC。
关键词：镍基自熔性合金粉末等离子喷焊耐磨损性能组织性能组织性能Titil:The Influence of Spray Process On Coating Microstructure and Properties PropertiesAbstractThis paper investigates the microstructure and properties of the plasma of spray Ni60A alloy powder sample.Spray a layer of Ni60A alloy powderat the low-carbon steel A3 substrate surfaceof plasma spray welding.By adjusting the plasma spray welding process parameters ,Analysis the influence of process parameters on the performance of spraying layer.This paper analyzes the organizational structure, composition, mechanical properties and combination of the substrate and the surface of the spray of spraying layer with the test results of Microhardness, metallographic analysis, X-ray diffraction (XRD) and rapid wear.The experiment results show that, Alloy coating of alloy powder Ni60A after plasma spray has certain wear resistance; The plasma spray welding layer and A3 steel substrate to form metallurgical bonding;Spraying layer is composed of a variety of compounds of hard; For example: γ-Ni, (Cr,Fe)7C3, Cr2B, (CrFe)23CB)6and other components,These compounds can improve the hardness and wear resistance of the coating；When the process parameters welding current is 45A, the powder feeding rate of 15%, get the best hardness value of 49 ~ 53 HRC.Keyword : Ni-based self-fluxing alloy powder Plasma spray weldingWear resistance Structure and Properties长春工业大学本科生毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2等离子喷焊的发展 (1)1.2.1 等离子喷焊产生 (1)1.2.2国外等离子喷焊发展及应用 (1)1.2.3国内发展及应用 (1)1.2.4前景 (2)1.3等离子喷焊 (3)1.3.1定义 (3)1.3.2基本原理 (3)1.4等离子喷焊特点 (3)1.4.1等离子喷焊的设备 (3)1.4.2等离子弧 (4)1.4.3等离子弧焊的特点 (5)1.4.4等离子弧焊的基本方法 (5)1.4.5与其他表面喷焊相比 (6)1.4.6等离子弧焊的工艺参数 (7)1.5等离子喷焊合金粉末及应用 (8)1.5.1铁基合金材料 (8)1.5.2镍基合金粉末 (8)1.5.3钴基合金粉末 (9)1.5.4铜基合金粉末 (9)1.5.5金属陶瓷及其复合合金粉末 (9)1.5.6非自熔性合金材料 (10)1.6等离子喷焊优点及常见问题 (10)1.6.1优点 (10)1.6.2常见问题及解决 (11)1.7等离子喷焊工业应用 (12)1.8本文研究的内容及意义 (12)第二章实验方法及实验设备 (13)2.1实验材料 (13)2.1.1基体材料 (13)2.1.2喷焊材料 (13)2.2实验设备 (13)2.2.1喷焊设备 (13)2.2.2金相试样抛光机 (15)2.2.3金相显微镜 (15)2.2.4洛氏硬度计 (15)2.2.5显微硬度计 (15)2.2.6 X-ray衍射仪（XRD） (15)2.2.7快速磨损试验机 (16)2.3实验方法 (16)2.3.1喷焊试验方法 (16)2.3.2喷焊工艺参数 (16)2.3.3喷焊层试样的制备及组织观察 (16)2.4喷焊层组织分析及性能测定 (17)2.4.1宏观硬度测试 (17)2.4.2显微硬度测试 (17)2.4.3喷焊层物相分析 (17)2.4.4 耐磨性试验 (17)第三章喷焊层的微观组织与性能分析 (18)3.1喷焊层硬度分析 (18)3.1.1 喷焊层的宏观硬度 (18)3.1.2 喷焊层显微硬度 (19)3.2喷焊层的快速磨损性能 (21)3.3喷焊层显微组织分析 (22)3.3.1喷焊层的微观组织特点 (22)3.3.2熔合区，热影响区及母材区的微观组织特点 (26)3.4焊接缺陷 (26)第四章结论 (28)致谢 (29)参考文献 (30)第一章绪论1.1 选题背景及意义机械构件往往处于复杂和苛刻的条件下工作，大量设备常常因磨损、腐蚀等原因而失效、报废。
Ni60自熔合金粉末的研究
分析与观察 ,Ni60 粉末颗粒剖面金相组织为 灰色衬底 Ni2Si 固溶体 ,呈碎块的白色部分为 Ni3B 相 ,见图 4 。 1. 3 物理性能
Ni60 粉末的密度 、熔点 、松装密度 、振实 密度 、流动性以及氧含量与 12496 牌号的对 比 (见表 2) 表明 ,两者数据相近 。 1. 4 氧含量
粉末中的氧含量是检验粉末质量的重要 指标之一 。氧含量高的粉末 ,喷焊层渣量多 、 表面质量差 ,因此要求粉末具有较低的氧含 量 。从表 2 可知 ,Ni60 的 20 炉试验粉的氧含
图 4 Ni60 粉末颗粒剖面铸态组织 ×800
牌号
Ni60 12496
同喷焊工艺而定 。根据实践经验得出 ,一步
法喷 焊 粉 末 粒 度 范 围 为 < 105 μm 或 < 80 μm ,两步法喷焊粉末粒度范围为 < 110～ > 44
μm 或 < 110～ > 50μm 较宜 。更为合理的粒
度分布需进一步研究 。
1. 6 粒度分布对粉末性能和喷焊层硬度的
影响
采用同一炉号 Ni60 ( < 125 μm) 粉 ,筛分
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第 12 卷 第 6 期 2002 年 12 月
粉末冶金工业
POWDER METALL URGY INDUSTRY
Vol . 12 No. Dec. 2002
6
Ni60 自熔合金粉末的研究
朱润生
(上海钢铁研究所 ,上海 200940)
摘 要 :研制的 Ni60 自熔合金粉末虽铁含量高 ( Fe ≤15 %) ,但其主要性能达到 了铁含量较低 ( Fe < 5 %) 的著名瑞士 Castolin 12496 牌号水平 ,成为国内用量最 大的自熔合金粉末牌号之一 。本文介绍了 Ni60 自熔合金及其粉末的化学成分 、 物理性能 、喷焊工艺性能 、焊层性能和应用 ,并着重介绍了粒度分布对粉末的松 装密度 、流动性 、焊层硬度的影响 。 关键词 :自熔合金 ;粉末 ;性能
化工火焰喷涂Ni60-玻璃粉复合涂层性能研究
化工火焰喷涂Ni60-玻璃粉复合涂层性能研究化工火焰喷涂Ni60/玻璃粉复合涂层性能研究摘要：本文通过对化工火焰喷涂Ni60/玻璃粉复合涂层的性能进行研究，探讨了该复合涂层在耐腐蚀、硬度、耐磨损等方面的表现。
研究结果表明，该复合涂层具有优异的耐腐蚀能力，高硬度以及卓越的耐磨损性能，为工业制造领域的应用提供了潜在的价值。
关键词：化工火焰喷涂；Ni60/玻璃粉；复合涂层；性能引言化工设备常常在腐蚀性环境下工作，对防腐性能要求较高。
而火焰喷涂技术由于具有操作简便、成本低、涂层质量高的优势，成为一种常用的表面处理技术。
Ni60是一种常用的合金材料，具有良好的抗腐蚀性和耐高温性能。
本研究选取Ni60合金粉与玻璃粉进行复合喷涂，以期提高涂层的耐腐蚀和耐磨损性能。
实验方法1. 物料准备：采用工业纯镍粉和玻璃粉作为主要原料。
2. 涂层制备：将Ni60合金粉和玻璃粉按一定比例混合。
在清洁的基体表面进行火焰热喷涂，喷涂参数为气压1.2 MPa，氧矿石粉吸收量0.18 kg/min。
3. 表面分析：利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析了涂层的微观形貌和相组成。
4. 性能测试：对涂层的耐腐蚀性、硬度和耐磨损性进行了测试。
结果与讨论1. 微观形貌分析：SEM图像显示出涂层表面均匀、致密的微观结构。
XRD结果确认了Ni60、玻璃以及涂层中析出的Ni3B等相的存在。
2. 耐腐蚀性能测试：在3.5% NaCl溶液中，复合涂层的腐蚀速率为0.067 mm/a，相对于传统单一材料涂层而言具有更好的抗腐蚀性。
3. 硬度测试：Vickers硬度测试表明，Ni60/玻璃粉复合涂层的硬度为586 HV，明显高于单一材料涂层。
4. 耐磨损性能测试：采用干滑动摩擦试验机测试了涂层的耐磨性能。
结果显示，复合涂层的摩擦系数较低且耐磨损性能良好。
结论本研究通过化工火焰喷涂Ni60/玻璃粉复合涂层的性能研究，得出以下结论：1. 复合涂层具有良好的耐腐蚀性能，在3.5% NaCl溶液中表现出较低的腐蚀速率。
211114978_Ni60_与NiCr-Cr3C2_涂层的机械和热冲击性能对比研究
表面技术第52卷第4期Ni60与NiCr-Cr3C2涂层的机械和热冲击性能对比研究赵青山1，宋学平1，李来军1，曹文辉1，柴廷玺2（1. 兰州石化职业技术大学 机械工程学院，兰州 730060；2. 兰州城市学院 培黎机械工程学院，兰州 730070）摘要：目的合理选择涂层材料，以提高5CrNiMo热作模具的使用寿命。
方法采用超音速火焰喷涂制备Ni60和NiCr-Cr3C2涂层，对比研究2种粉末所获涂层的微观组织结构、力学性能及机械冲击和热冲击性能。
结果Cr3C2硬质颗粒可大幅度提高涂层的硬度，在喷涂过程中，Cr3C2硬质颗粒在撞击过程中具有更高的压应力，促进了喷丸效应，使20%NiCr-80%Cr3C2涂层内部及与基体结合界面无明显裂纹。
因而，与Ni60涂层相比，20%NiCr-80%Cr3C2涂层具有较高的表面显微硬度（818.9HV）和结合强度（64.04 MPa）。
机械冲击试验后，20%NiCr-80%Cr3C2涂层因具有优异的力学性能，被冲击区域的宏观裂纹较少，且未发生明显剥落。
2种涂层机械冲击失效的主要机理为高载荷冲击所致的涂层塑性损伤与断裂。
由于20%NiCr-80%Cr3C2涂层中存在大量的Cr3C2脆性相，使其同时发生次要的脆性断裂。
100次循环热冲击后，2种涂层均未发生剥落，但Ni60涂层表面呈黑蓝色和凹凸不平，表明NiCr-Cr3C2涂层具有更好的抗热冲击能力。
结论20%NiCr- 80%Cr3C2涂层具有更优的微观组织、力学性能、机械冲击和热冲击性能。
关键词：涂层；HVOF；模具钢；机械冲击；热冲击中图分类号：TH117.1文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)04-0436-10DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.04.040Comparative Study on Mechanical Impact and Thermal ShockProperties of Ni60 and NiCr-Cr3C2 CoatingsZHAO Qing-shan1, SONG Xue-ping1, LI Lai-jun1, CAO Wen-hui1, CHAI Ting-xi2(1. School of Mechanical Engineering, Lanzhou Petrochemical University of V ocational Technology, Gansu Lanzhou 730060,China; 2. Peili School of Mechanical Engineering, Lanzhou City University, Gansu Lanzhou 730070, China)ABSTRACT: The work aims to improve the service life of hot-work dies (5CrNiMo) by selecting coating material reasonably.Ni60 and NiCr-Cr3C2 coatings were prepared through the supersonic flame spraying technology, and the microstructure,收稿日期：2022–04–09；修订日期：2022–08–29Received：2022-04-09；Revised：2022-08-29基金项目：甘肃省自然科学基金项目（17JR5RA006）；甘肃省高等学校创新能力提升项目（2019A-198）；甘肃省高等学校科研项目（2020A-128）；甘肃省重点人才项目（2020-0623-RCC-0463）Fund：Gansu Natural Science Foundation Project (17JR5RA006); The Innovation Capacity Improvement Project for Colleges and Universities in Gansu Province (2019A-198); Scientific Research Project of Colleges and Universities in Gansu Province (2020A-128); Key talent project of Gansu Province (2020-0623-RCC-0463)作者简介：赵青山（1987—），男，硕士，讲师，主要研究方向为焊接工艺和表面工程。
316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究
316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的工艺优化与性能研究目录一、内容描述 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状及发展动态 (5)二、实验材料与方法 (6)2.1 实验材料 (7)2.2 实验设备 (8)2.3 实验方法 (9)三、激光熔覆Ni60合金涂层的组织结构与性能分析 (10)3.1 组织结构分析 (11)3.2 性能测试 (12)四、工艺优化与性能关系研究 (14)4.1 激光功率对涂层性能的影响 (15)4.2 熔覆速度对涂层性能的影响 (16)4.3 Ni60合金粉末粒度对涂层性能的影响 (16)4.4 焊接参数对涂层性能的影响 (18)五、最佳工艺参数确定与验证 (19)5.1 最佳激光熔覆工艺参数的确定 (20)5.2 最佳工艺参数下的涂层性能验证 (21)5.3 工艺优化后的经济性和环保性分析 (22)六、结论与展望 (23)6.1 研究成果总结 (24)6.2 存在问题与不足 (26)6.3 后续研究方向与应用前景展望 (27)一、内容描述本研究旨在通过优化激光熔覆工艺参数，实现316L不锈钢表面Ni60合金涂层的制备与性能提升。
我们首先对316L不锈钢进行预处理，以去除表面杂质和氧化层。
采用高功率YAG激光器对预处理后的不锈钢表面进行熔覆处理，同时将Ni60合金粉末均匀铺设在激光束扫描的区域。
在激光熔覆过程中，我们重点关注了激光功率、扫描速度、送粉速率等关键参数对涂层质量的影响。
通过调整这些参数，我们得到了具有不同微观结构和性能的Ni60合金涂层。
我们还对涂层的截面形貌、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能指标进行了系统测试。
通过对实验数据的分析，我们揭示了激光熔覆工艺参数对Ni60合金涂层性能的显著影响规律，并找到了优化涂层性能的方法。
本研究不仅为316L不锈钢表面Ni60合金涂层的制备提供了理论依据和实验指导，而且对于推动高性能材料在工业领域的应用具有重要意义。
ni60镍基合金粉末成分采用什么标准
ni60镍基合金粉末成分采用什么标准一、介绍在现代工业生产中，金属粉末冶金技术被广泛应用于制备各种合金材料，其中包括ni60镍基合金粉末。
ni60镍基合金是一种重要的工程材料，具有优异的耐磨、耐腐蚀和高温性能，特别适用于航空航天、船舶制造、汽车制造等领域。
而ni60镍基合金粉末的成分标准则是保证其质量和性能稳定的关键因素之一。
二、ni60镍基合金粉末成分标准的重要性1. 质量稳定性ni60镍基合金粉末的成分直接影响着其性能稳定性，特别是在高温、高压及强腐蚀环境下。
通过严格的成分标准，可以保证合金粉末在加工过程中不出现偏差，从而保证所制备的合金材料具有统一的性能。
2. 技术可复制性标准化的成分标准可以使得ni60镍基合金粉末的制备技术更容易被复制和推广，从而推动相关行业的发展和应用。
3. 质量认证合金粉末成分标准是质量认证和产品检测的基础，符合标准的合金粉末更容易通过各种认证和检测，进入市场并赢得客户信赖。
三、ni60镍基合金粉末成分标准的专业机构在国际上，关于金属粉末成分标准的制定和执行由国际标准化组织（ISO）负责。
ISO制定的成分标准在全球范围内应用广泛，并通过认证机构进行认可。
而在我国，国内金属粉末行业的成分标准则由我国金属学会牵头制定，并得到国家质量监督检验检疫总局的认可。
针对ni60镍基合金粉末，其成分标准通常包括主要元素（镍、铬、硅等）、微量元素（铝、钛、铁等）等具体成分的要求和限制，以及一些特定的物理性能（如密度、粒度分布等）和化学性能的要求。
四、个人观点在我的看来，ni60镍基合金粉末成分标准的制定必须结合最新的科学研究成果、行业应用需求和市场发展趋势。
精准的成分标准可以确保合金材料在各种特殊环境中表现稳定，推动高端制造业的发展。
我希望国内外的标准化机构能够加强合作，共同制定更加严格和普适的ni60镍基合金粉末成分标准，为全球金属粉末冶金行业的可持续发展贡献力量。
ni60镍基合金粉末成分标准的制定和执行是金属粉末冶金技术发展的必由之路，其重要性不言而喻。
镍基自熔性合金粉末的制备及其涂层耐蚀性能的研究的开题报告
镍基自熔性合金粉末的制备及其涂层耐蚀性能的研究的开题报告一、选题背景及意义随着技术的不断发展，材料的种类越来越多，应用范围也越来越广。
而自熔性合金作为一种新兴的耐腐蚀材料，因其良好的耐腐蚀性和高温性能，被广泛应用于航空、航天、化工、能源和海洋等领域。
其中，镍基自熔性合金是目前应用最为广泛的一类。
然而，镍基自熔性合金有着成本高、制备难度大等特点，而粉末冶金技术则可以通过精密控制工艺参数和成分调节等手段降低制备成本，提高制备效率，并且能够制备出具有良好性能的材料。
因此，制备镍基自熔性合金粉末，并进行涂层耐蚀性能研究，具有重要的科学意义和实践应用价值。
二、研究内容及目标本研究主要针对镍基自熔性合金粉末的制备及其涂层耐蚀性能进行研究，具体研究内容包括以下几个方面：1. 制备镍基自熔性合金粉末：采用高能球磨技术制备镍基自熔性合金粉末，并通过SEM、XRD等手段对其形貌结构和相组成进行表征。
2. 制备涂层及表征：采用等离子喷涂技术制备涂层，采用SEM、EDS等手段对涂层形貌和成分进行表征。
3. 耐蚀性能测试：采用盐雾雾度试验和电化学测试等方法，对涂层的耐蚀性能进行评估，并与其他材料进行比较。
本研究的目标是通过制备出具有良好性能的镍基自熔性合金粉末和涂层，并对其进行性能测试，为材料的制备和应用提供参考，同时为实现材料的技术可行性和产业化打下基础。
三、研究方法和方案1. 粉末制备：选取合适的原料，并通过高能球磨技术制备镍基自熔性合金粉末，然后利用SEM、XRD等手段对其形貌结构和相组成进行表征。
2. 涂层制备：采用等离子喷涂技术制备涂层，并对其进行SEM、EDS等手段的表征。
3. 耐蚀性能测试：采用盐雾雾度试验和电化学测试等方法，对涂层的耐蚀性能进行评估，并与其他材料进行比较。
四、预期成果1. 成功制备出具有良好性能的镍基自熔性合金粉末和涂层，并对其进行表征和性能测试。
2. 确定镍基自熔性合金粉末和涂层的优良性能，为相关领域的应用提供参考和依据。
保护感应熔涂Ni60涂层的组织与性能_图文.
一实用研究——特种铸造及有色合金２００８年第２８卷第１１期保护感应熔涂Ｎｉ６０涂层的组织与性能张新子１・２马颖１闫峰云１郝远１刘伟２彭蝴蝶２（１．兰州理工大学材料科学与工程学院；２．首钢岷山机械厂）摘要在耐火涂层保护下，将牌号为Ｎｉ６０镍基自熔性合金粉料，进行了冷敷感应熔涂试验研究。
对涂层组织进行了金相、扫描电镜、电子探针及Ｘ射线能谱等分析，并测试了涂层的显微硬度分布。
结果表明，涂层与基体达到良好的冶金结合，涂层组织致密、非金属夹杂物少、孔隙率低、硬度分布均匀。
一次熔涂厚度达０．６ｍｍ，远大于其他熔涂工艺，克服了无保护涂层的感应熔涂的不足，使涂层内在品质上与真空熔结涂层相接近。
关键词保护涂层；感应熔涂；涂层组织；冶金结合中图分类号ＴＧｌ７４．４４文献标志码Ａ文章编号１００１—２２４９（２００８）１１—０８３４—０３ＤｏＩ：１０．３８７０／ｔＺＺＺ．２００８．１１．００６在零件表面熔涂Ｎｉ６０或Ｆｅ６０等自熔性高合金粉粘结剂与合金预涂层相同。
试验设备为１２０ｋＷ、３０～５０末，形成高硬度、耐磨及耐蚀表层，成为生产具有特殊功ｋＨｚ感应电源，试样升降台及振动制样台各１个。
能复合零件的重要方法之一，同时，也是节约贵重金属表１Ｎｉ６０粉料化学成分％资源的重要手段。
因此受到广泛的关注。
近年来，出现－７．ｕＢＣＣｒＭｏＢＳｉＦｅＮｉ许多表面熔涂工艺，例如火焰喷涂（焊）、等离子喷涂、激光熔覆、真空熔结及感应熔涂等。
它们各具特点，但大多数存在生产效率低、成本高和零件侧面上单次熔涂层厚１．２试验方法度较小等缺点。
２０世纪９０年代出现的感应熔涂，采用基体表面经抛丸除锈，用洗洁精热水溶液刷洗脱火焰喷涂或等离子喷涂制备合金预涂层，再经感应加热脂，热水冲洗干净后，涂上防锈液晾干备用。
熔融而熔涂于零件表面，其合金预涂层制备成本高，生将试样基体安放于专门模具内，将合金粉料加粘结产效率低。
新近出现的冷敷感应熔涂技术［１’２］，采用粘剂调制成的涂料注入试样与模具内壁所形成的空隙中，结剂将合金粉料粘于基体上，取代了热喷涂合金预涂同时启动振动台，令合金涂料紧实，形成壁厚为１．２层，在较大程度上克服了这些不足之处。
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Ni60 自熔合金粉末是镍基自熔合金粉 末系列中最重要牌号之一 。其显著的特点是 合金铁含量高 ( ≤15 %) ,而国外同类牌号粉 末的铁含量低 ( < 5 %) [1] 。表 1 列出 Ni60 合 金成分 (质量分数) 与国外同类合金的比较 。
Ni60 制粉采用高速摄影技术对熔融合 金液流在不同雾化介质作用下的雾化动态过
一般来说 ,合金液中的 [ O ] 含量是很低 的 ,经分析其含量为 01000 7 %～01002 0 % , 因此可以认为粉末中的氧含量主要是合金液
在雾化时二次氧化的结果 。如果合金液中含
有与氧亲和力强的元素 ,那么氧含量会更高 ,
而铝就是这种元素 ,它的吸氧能力超过了 B 和 Si 元素 。图 5 表明粉末中的氧含量与残 余铝量的关系 。如何减少合金液雾化时的二
< 100～ > 38μm
17. 33
16. 19
-
14. 60
氧含量 /%
备 注
0. 06～0. 12 20 炉平均值 0. 028～0. 080 进口样品测试值
量为 0. 06 %～0. 12 % ,12496 进口样品粉的 氧含量为 01028 %～0. 080 % ,可见 Ni60 的 氧含量接近国外水平 。
各配比粉末充分混匀后 ,分别测试粉末的松
装密度 、流动性以及一步法喷焊层硬度和两 步法喷焊层硬度 。
表 4 不同粒度分布的 21 种 Ni60 粉末/μm
序号 代号 < 125～ > 65 < 65～ > 44
< 44
1 100
100
0
0
2 802
80
Ni60 粉 ,并与著名的瑞士 12496 牌号进行的
比较表明 ,两者的主要性能相近 。同时实践
证明 ,Ni60 粉喷焊层硬度在 HRC 60 左右 ,与
图 1 水雾化全过程
渗碳 、渗氮 、渗硼 、镀铬和某些堆焊合金等表 面硬化处理后的硬度相当 ,并具有优良的耐 磨性 、耐蚀性和抗高温氧化的综合性能 ,已被 广泛用于冶金 、机械 、矿山 、石油 、化工 、轻工 、 汽车等领域易损部件的修复和预保护 ,能几 倍乃至几十倍地提高使用寿命 ,取得了显著 的经济效益和社会效益 。
Abstract :Although the Ni60 self2melting alloy powder contains comparatively high Fe content ( ≤15 %) , but the main properties are at the same level of famous Castolin 12496 ,Switzerland ,which contains only < 5 % Fe. Because of lower price ,the Ni60 has become one of the most popular self2melting powders in China. The chemical composition , physical properties ,property for spray welding ,property of welded layer and application of Ni60 and it’s powder are introduced. The influence of particle size distribution on bulk density ,mobility of the powder ,and hardness of spray welded layer is presented. Key words :self2melting alloy ;powder ;property
图 3 Ni60 粉末电镜扫描形貌 ×200
1. 2 显微组织 经 D9CX 衍射仪结合 MM6 金相显微镜
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第 6 期 朱润生 :Ni60 自熔合金粉末的研究 · 9 ·
程进行了试验[2] 。除采用高速摄影机对雾化 过程连续拍摄外 ,还用日本 MINOLTA 照相机 以 1 ×10 - 3 s 的速度分别对气雾化和水雾化 过程作了单幅照片的拍摄 ,见图 1 、2 。 摄影后的影片在日本 Nac 公司制造的运 动分析仪上进行了观察和分析 。从中找出了 雾化制粉过程中常见的“反冒”“、偏析”“、泄
粉末中的氧含量是检验粉末质量的重要 指标之一 。氧含量高的粉末 ,喷焊层渣量多 、 表面质量差 ,因此要求粉末具有较低的氧含 量 。从表 2 可知 ,Ni60 的 20 炉试验粉的氧含
图 4 Ni60 粉末颗粒剖面铸态组织 ×800
牌号
Ni60 12496
密度 / g·cm - 3
7. 528 4 7. 793 9
表 2 Ni60 粉末的物理性能和氧含量与 12496 牌号的比较
熔点 /℃
1 027 1 050
松装密度 振实密度 / g·cm - 3 / g·cm - 3
4. 19
4. 51
4. 34
4. 64
流动性/ s·(50g) - 1
< 100μm
图 5 粉末的氧含量与残余铝量的关系
法 ,测出 20 炉 Ni60 粉 ( < 125μm) 的平均粒度
次氧化和降低合金液中的残余铝量是降低粉 分布 ,在同样条件下测出瑞士 10009 粉 (一步
末中氧含量的有效措施 。
法喷焊粉) 和 12496 粉 (两步法喷焊粉) 的粒
1. 5 粒度分布 采用 GB1480 - 79 铁粉粒度组成测试方
0
20
3 820
80
20
0
4 604
60
0
40
5 622
60
20
20
6 640
60
40
0
7 406
40
0
60
8 424
40
20
40
(100) 的松装密度最低 ,最细粉 (001) 的松装 密度最高 ;在二元组合粉中 ,偏细粉 (A 、B 区) 的松装密度比偏粗粉 (D 区) 高 ,最粗与最细 组合粉 (A 区) 的松装密度最高 ;而三元组合 粉( C 区) 松装密度处于二者之间 。由此可 见 ,当在粗粉中配入适量细粉 ,可获得高松装 密度的粉末 。
分析与观察 ,Ni60 粉末颗粒剖面金相组织为 灰色衬底 Ni2Si 固溶体 ,呈碎块的白色部分为 Ni3B 相 ,见图 4 。 1. 3 物理性能
Ni60 粉末的密度 、熔点 、松装密度 、振实 密度 、流动性以及氧含量与 12496 牌号的对 比 (见表 2) 表明 ,两者数据相近 。 1. 4 氧含量
注 : ①称量 200 g ,筛分时间 15 min ; ②10009 与 12496 粉的化学成分相同 。
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· 1 0 · 粉末冶金工业 第 12 卷
由上可见 ,Ni60 粉的粒度分布也应按不
牌号
Ni60 12496 15E
№6 SF60 RK70 FP6M
C 1. 0/ 0. 6
0. 68 1. 0 0. 75
0. 90 0. 6
Cr 17/ 14 15. 99 16. 9 13. 5 16. 0 16. 5 14. 0
表 1 Ni60 合金的化学成分与国外同类合金的比较
化学成分/ %
中图分类号 :TF125. 2+ 12 文献标识码 :A
文章编号 :1006 - 6543 (2002) 06 - 0007 - 10
STUDY ON Ni60 SELF2MELTING ALLOY POWDER
ZHU Run2sheng (Shanghai Iron & Steel Research Institute ,Shanghai 200940 ,China)
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第 12 卷 第 6 期 2002 年 12 月
粉末冶金工业
POWDER METALL URGY INDUSTRY
Vol . 12 No. Dec. 2002
6
Ni60 自熔合金粉末的研究
朱润生
(上海钢铁研究所 ,上海 200940)
收稿日期 :2002 - 05 - 30 作者简介 :朱润生 (1939 - ) ,男 (汉) ,江苏泰兴市人 ,高级工程师 ,主要从事金属材料 、热喷涂材料 、热喷涂工艺的研究及 硬面材料应用的开发 。
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· 8 · 粉末冶金工业 第 12 卷
< 80～ > 74 36. 2 13. 2 39. 95
< 74～ > 65 16. 8 7. 9 11. 0
< 65～ > 50 13. 05 16. 0 27. 75
< 50～ > 44 12. 9 3. 7 14. 0
< 44～ > 38 10. 85 20. 06 1. 15
< 38 6. 3 34. 6 0. 35
同喷焊工艺而定 。根据实践经验得出 ,一步
法喷 焊 粉 末 粒 度 范 围 为 < 105 μm 或 < 80 μm ,两步法喷焊粉末粒度范围为 < 110～ > 44
μm 或 < 110～ > 50μm 较宜 。更为合理的粒
度分布需进一步研究 。
1. 6 粒度分布对粉末性能和喷焊层硬度的
影响
采用同一炉号 Ni60 ( < 125 μm) 粉 ,筛分
-
余 56～61 美国 Colmony
3. 0
4. 5
4. 5
-
余 59～62 英国 DELOROSTELLITE