Ni自熔合金粉末
镍基合金粉末
镍基合金粉末1.JN-NiCrBSi镍基自溶性合金粉末关键词：镍基自熔性粉末、热喷涂合金粉末特点：JN-NiCrBSi是硬度高的一种合金粉末，粉末的自溶性、润湿性和喷焊性能好，喷焊沉积层耐蚀、耐磨、耐滑动磨损性用途：主要适合于汽车活塞环，气门、密封环、柱塞和轴等表面强化。
JN-NiCrBSi合金粉末化学成份wt%2.Ni15镍基自溶性合金粉末关键词：镍基自熔性粉末耐磨喷涂粉末镍基合金粉末特点：JN.Ni15是硬度较低的镍、硼、硅、铜合金粉末、自溶性、润湿性较好、易加工、耐蚀。
用途：适用于铸造件，模具等缺陷修复。
粉末熔融温度：1050～1150°C喷焊沉积层硬度：HB150～180粉末粒度范围：－150目（一步法）JN.Ni15合金粉末化学成份wt%3.Ni17镍基自溶性合金粉末关键词：镍基自溶性合金粉末耐磨喷涂粉末特点：JN.Ni17是较低硬度的合金粉末，粉末的自溶性和喷焊性能都好，喷焊沉积层耐蚀，易加工成形。
用途：适用于修复玻璃模具、铸铁、机床、轴等。
粉末熔融温度：1050～1150°C喷焊沉积层硬度：HB170～210粉末粒度范围：－150目（一步法）JN.Ni17合金粉末化学成份wt%4.Ni20镍基自溶性合金粉末关键词：镍基自溶性合金粉末耐磨喷涂粉末镍基合金粉末特点：JN.Ni20是较低硬度的合金粉末，粉末的自溶性、润湿性和喷焊性能好、喷焊沉积层耐蚀、耐高温氧化性能好、易加工成形。
用途：适用于修复玻璃模具、铸铁、机床、轴类等表面强化及修复。
粉末熔融温度：1040～1100°C喷焊沉积层硬度：HRC17～23Ni20合金粉末化学成份wt%5. Ni25镍基自溶性合金粉末关键词：镍基合金粉末、耐磨喷涂粉、自溶性镍基合金粉末特点：JN.Ni25是硬度低的合金粉末，粉末的自溶性、润湿性和喷焊性能好、喷焊沉积层耐蚀、耐急冷、耐热性能好、易加工等特点。
用途：适用于修复玻璃、塑料、橡胶等模具的表面强化及修复。
煤截齿裤体表面钎涂工艺的研发
温度为 １１ ℃， ２０ 保温时间 １ ｉ。 ０ ｎ ａ ｒ ６ ）钎涂完后再在煤截齿裤体钎焊硬质合金时
高 温 （０ ℃ ） ９ ０ 对钎 涂层 质量 没有什 么 影 响。
７ ）根据市场的需求 ，可在不同铁基材料表面
钎 焊 Ｎ 基 ＷＣ涂 层 （ 度 可 控 制 在 ０１ ｍ ｉ 厚 ．ｍ １ ｍｍ
定 的强度 ， 因而可 以提高升温速度 ； 对于液相烧
结温度的选择 ，一般选择高于 Ｎ 基 自熔性合金粉 ｉ 末熔点 Ｉ ￣就可以， ＯＣ 不宜太高。 在液相烧结温度下 保 温 １ ｉ 就可 以完成不 同金属粉末之问的合金 ０ ｎ ａ ｒ 化并使 涂层致密化。如果烧结时间过长就会产生
ＷＣ晶粒 长 粗 和偏 析 现 象 ， 重影 响 突 出 的程 度 和 严
在钎涂层 中， ＷＣ是硬质相 ， 其含量多少直接关 系涂层 的硬度 ，而 Ｎ 基 自熔性合金粉末不仅起粘 ｉ 结剂作用 ， 而且起钎焊焊料 的作用 ， 这就要求其 对 ＷＣ和钎焊基体都要有很好 的润湿 ， 并且其配料量
也 要 控制 恰 当 ，将 多 次试 验 ， ＷＣ含 量 在 ６ ０％ ～７ ０
织均匀 、 致密 、 隙率低 （ ％）三是可制备 的涂 孔 ＜１ ；
１配料。Ｎ 基 自 ） ｉ 熔性合金粉末 ５ ％， ０ ＷＣ粉末
收稿 日期 ：０ １０ — ５ ２ １－ ２ ２
作者简 介 ： 杨建伟 （ ９４ ）男 ， １ ７ 一 ， 山西 闻喜人 ， 本科 ， 工程 师 ， 从事硬质 合金生产技术研 究工作 。
之间）来提高基体 的抗磨损性能。 ，
３２ ＷＣ 含量 的影 响 ．
参考文献 ：
［ １韩风麟 ， １ 马富康 ， 勇家 ， 粉末冶金材料工程 ［ ． ： 曹 等． Ｍ］ 北京 化学工业 出版社 ，０ ６ ２０． ［ ］裴新军 ， ２ 黄继华 ． 反应钎涂钛镍金属 间化合物涂层研究 ［］ Ｊ． 有色金属ｆ 冶炼部分） ０ ５ ０ ）３ — ６ ， ０ （ ３ ：５ ３ ． ２ ［ ］裴新军 ， ３ 张建纲 ， 黄继华 ， 反应钎涂碳化物 ／ 等． 铁基 自熔合金复合涂层及组织形 成机理 Ⅲ ］ Ｊ． 粉末冶金技术 ，０ ６ ２ ）４ — ５ ２ ０ （４ ：４ ４ ［ ］张元好 ， ４ 曾大新 ， 刘建 勇， Ｎ— 等．ｉＷＣ涂层钎 涂工艺研究 ［ ］ 加工工 艺， ０ ４（ ） ８４ ． Ｊ． 热 ２０ ９ ： — ０ ３
ni基合金粉末的优点及用途
ni基合金粉末的优点及用途
Ni基合金粉末是一种以镍为基础的合金粉末，具有以下优点
和用途：
1. 优秀的耐腐蚀性：Ni基合金粉末具有很高的耐腐蚀性，能
够在恶劣的环境下长时间保持稳定性。
这使得Ni基合金粉末
在化工、石油、电力等领域的耐腐蚀设备中得到广泛应用。
2. 高温性能优异：Ni基合金粉末具有出色的高温稳定性和抗
蠕变性能，在高温环境中保持稳定结构。
这使得Ni基合金粉
末被广泛应用于航空、航天、发电和石油化工等高温设备中。
3. 良好的机械性能：Ni基合金粉末具有较高的强度和硬度，
具备良好的韧性和耐磨性。
这使得Ni基合金粉末适用于制造
耐磨零件、轴承、齿轮等高强度和耐磨件件。
4. 可加工性好：Ni基合金粉末具有良好的可加工性，能够通
过各种成型方法（如压制、注射成型、挤压等）得到复杂形状的零件，满足各种工业领域的需要。
5. 具有较低的热膨胀系数：Ni基合金粉末的热膨胀系数较低，接近于钢。
这使得Ni基合金粉末在一些要求材料热膨胀系数
匹配的应用中得到广泛应用，例如制造汽车发动机活塞环等。
综上所述，Ni基合金粉末具有优良的耐腐蚀性、高温性能、
机械性能和可加工性，被广泛应用于化工、石油、航空、航天、发电等领域的设备制造中。
镍基合金是什么？
镍基合金是什么？按照主要主要性能又细分为镍基耐热合金镍基耐蚀合金镍基耐磨合金镍基精密合金与镍基形状记忆合金等:镍基合金的代表材料有1incoloy合金如incoloy800主要成分为;32ni-21cr-tial;属于耐热合金;2inconel合金如inconel600主要成分是;73ni-15cr-tial;属于耐热合金;3hastelloy合金即哈氏合金如哈氏c-276主要成分为;56ni-16cr-16mo-4w;属于耐蚀合金;4monel合金即蒙乃尔合金比如说蒙乃尔400主要成分是;65ni-34cu;属于耐蚀合金;主要合金元素主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。
其中crai等主要起抗氧化作用其他元素有固溶强化沉淀强化与晶界强化等作用。
在650~1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力由于足够高的高温强度与抗氧化腐蚀能力所以常用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。
发展历史镍基高温合金(以下简称镍基合金)是30年代后期开始研制的。
英国于1941年首先生产出镍基合金nimonic75(ni-20cr-0.4ti);为了提高蠕变强度又添加铝研制出nimonic80(ni-20cr-2.5ti-1.3al)。
美国于40年代中期苏联于40年代后期中国于50年代中期也研制出镍基合金。
镍基合金的发展包括两个方面:合金成分的改进和生产工艺的革新。
50年代初真空熔炼技术的发展为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件。
初期的镍基合金大都是变形合金。
50年代后期由于涡轮叶片工作温度的提高要求合金有更高的高温强度但是合金的强度高了就难以变形甚至不能变形于是采用熔模精密铸造工艺发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。
60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金。
为了满足舰船和工业燃气轮机的需要60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。
等离子堆焊粉末参数要求
等离子堆焊粉末参数要求等离子堆焊粉末参数要求一：Ni 60A是高硬度的镍铬硼硅合金粉末，自熔生、润湿性和喷焊性优良，而且熔点比较低，喷焊层具有硬度高、耐腐蚀、耐磨、耐热特点，难以切削，以湿式磨削为宜。
适用于氧—乙炔火焰或等离子喷焊工艺，常用于耐蚀、耐磨、特别是耐滑动磨损零件的预防性保护和修复，如拉丝滚筒、凸轮、柱塞、轧钢机的输送辊、气门等。
粉末化学成份（W t℅）C Cr Si B Fe Ni0.5-1 14-19 3.5-5.0 3.0-4.5 ﹤8.0 余量粉末熔化温度:960-1040℃喷焊层硬度:HRC:58-62注意事项:1.请严禁按氧-乙炔火焰或等离子喷焊工艺的要求施焊。
2．采用中小型喷枪时，宜选用-150目的粉末，采用大型喷焊枪时宜选用-150/+300目的粉粉末。
3．合金粉如有吸潮现象，使用前应进行干燥处理（120℃，保温1小时）。
二：Ni15是低硬度的镍硼硅自熔合金粉末。
自熔性润湿性较好，喷涂层耐腐蚀，有较好的抗高温氧化性，机械加工性能很好，该产品是本公司专门为修复铸件而开发的，具有独特的喷焊特性和机械加工性能，熔合后铸件的热影响区很小。
适用于氧-乙炔火焰焊工艺，主要用于铸造业，修补铸件缺陷，如发动机气缸、机床导轨等。
粉末化学成份（W t℅）C Li Si B Fe Cu Ni ﹤0.1 ﹤0.1 1.6-2.4 0.8-1.4 ﹤0.5 8.0-10 余量粉末熔化温度:1020-1150℃喷焊层硬度:HR:150-180注意事项:1.请严禁按氧-乙炔火焰喷焊工艺的要求施焊。
2.在喷焊造型复杂的工件时,具体的操作工艺将影响成攻率,有问题请向本公司咨询1小时）。
三：Fe45是中等硬度的铁镍铬硅硼合金粉末。
自熔性较好,具有较好的耐磨性,可以切削加工。
适用于氧-乙炔火焰或等离子喷焊工艺，常用于阀门密封面以及农业、运输、建筑机械的易磨损部位的修复或预防性保护。
如齿轮、刮板、车轴等。
粉末化学成份（W t℅）C Cr Si B Ni W Mo Fe0.4-0.8 15-20 2.3-3.5 1.5-2.5 9.0-12 2.0-3.0 1.0-2.0 余量粉末熔化温度:1100-1200℃喷焊层硬度:HRC:40-45注意事项:1.请严禁按氧-乙炔或等离子喷焊工艺的要求施焊。
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。
氧乙炔焰喷焊(镍基)合金粉末通用工艺规程
氧乙炔焰喷焊（镍基）合金粉末通用工艺规程编号：版本：编制：审核：批准：四川精控阀门制造有限公司1、目的合金粉末喷焊技术是金属表面强化的新技术之一，氧乙炔焰喷焊是利用氧乙炔焰所产生的热能，通过特制喷枪将合金粉末加热到熔融状态，高速地喷敷到经清洁粗糙化的工件表面上，使其形成一致密的金属合金焊层，达到表面强化之目的。
为了正确指导喷焊技术的实施，有效地控制喷焊质量，本工艺规程规定了氧乙炔焰喷焊（镍基粉末）工艺的粉末选择，基材要求，操作规范以及缺陷预防措施等。
2、适用范围本工艺规程适用于采油（气）井口装置中闸板、阀座的镍基喷焊，其它零件的喷焊可参照进行。
3、喷焊操作人员要求旋焊人员应有相应的焊接技术水平合格证书，并应遵守焊接工艺规程中确定的各种焊接参数，达到焊接工艺规程的要求。
4、合金粉末喷焊用合金粉末一般称为“自熔性合金粉末”。
4.1、镍基粉末选用原则：根据零件技术要求的硬度值来选择粉末。
4.2、粉末化学成份4.3、粉末的主要性能4.4、喷焊层性能A-优B－良5、粉末质量检查为保证喷焊质量，每批粉末在批量喷焊前应作好《质量跟踪表》的填写；并应作试件喷焊检查，试件合格后方可批量喷焊，试件按下表进行：6、喷焊工具及设备6.1、喷枪喷枪选用一般应根据工件喷涂面积大小、几何形状和合金粉末熔点以及喷焊工艺与方法选择。
一般采用中压射吸式喷枪。
根据井口装置中喷焊零件，喷焊阀座时，采用型号SPH-2/h；喷焊闸板时，选用型号为SPH-4/h。
6.2、设备及其它装置喷焊需要设备及装置有：氧气瓶、乙炔瓶以及减压器、流量计、过滤器、安全装置、可转单台、电动砂轮、粉末恒温干燥箱、箱形电阻炉以及无油污的钢丝刷、毛刷、刀等工具。
7、工作环境喷焊应在清洁明亮的场地进行。
施焊时空气干燥，温度不大。
8、火焰要求喷焊时在工件预热喷敷合金粉末过程中均须采用中性焰或微碳化焰，禁止使用氧化焰和碳化焰，同时应控制好火焰强度。
9、基体要求喷焊的阀座、闸板均应为锻件，基体锻后经调质处理，调质硬度如下：10、操作规程喷焊工艺流程一般为：焊前准备→工件表面预热处理→工件预热→喷敷底粉→重熔底粉工件加热升温→喷敷合金粉末→重熔→工件冷却→机加工10.1、焊前准备10.1.1、了解零件基本材料，以确定喷焊工艺参数。
镍基合金
镍基合金按性能的分类
精密合金
包括镍基软磁合金、镍基精密电阻合金和镍基电热 合金等。最常用的软磁合金是含镍80%左右的玻莫 合金，其最大磁导率和起始磁导率高，矫顽力低， 是电子工业中重要的铁芯材料。 镍基精密电阻合金的主要合金元素是铬、铝、铜， 这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系 数和良好的耐蚀性，用于制作电阻器。 镍基电热合金是含铬20%的镍合金，具有良好的抗 氧化、抗腐蚀性能，可在1000～1100℃温度下长期 使用。
用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和
钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。 镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。
在此编辑标题
生产工艺
冶炼方面 热处理方面
变形方面
铜铸造方面
通常用真空感应炉熔炼 母合金保证成分与控制 气体与杂质含量，并用 真空重熔-精密铸造法 制成零件。
记忆合金
•含钛50（at)%的镍合金。其回复温度是70℃， 形状记忆效果好。少量改变镍钛成分比例，可 使回复温度在30～100℃范围内变化。多用于制 造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业 用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心 脏马达等。
耐热合金
镍基合金的代表材料有: 1，Incoloy合金，如Incoloy800，主要成分为；32Ni-21Cr-Ti,Al；属于耐热合金； 2，Inconel合金，如Inconel600，主要成分是；73Ni-15Cr-Ti,Al；属于耐热合金；
Nimonic 75(Ni-20Cr-0.4Ti)；为了提高蠕变强度又添加铝，研制出Nimonic 80(Ni-20Cr-2.5Ti-1.3Al)。美国
于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基合金。镍基合金的发展包括两个 方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展，为炼制含高铝和钛的镍 基合金创造了条件。初期的镍基合金大都是变形合金。50年代后期，由于涡轮叶片工作温度的提高， 要求合金有更高的高温强度，但是合金的强度高了，就难以变形，甚至不能变形，于是采用熔模精密 铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金。60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单 晶高温合金以及粉末冶金高温合金。为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批 抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合 金的工作温度从 700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。
Cr_3C_2对激光熔覆Ni基合金涂层组织与性能的影响
V ol.28No.4安徽工业大学学报(自然科学版）第28卷第4期October2011J.of Anhui University of Technology（Natural Science)2011年10月文章编号：1671-7872（2011）04-0358-04Cr3C2对激光熔覆Ni基合金涂层组织与性能的影响刘自龙，王娜，斯松华，贺文文，苏世宇(安徽工业大学材料科学与工程学院，安徽马鞍山243002)摘要:采用激光熔覆技术在低碳钢表面制备Ni基合金涂层(Ni50)及添加30%Cr3C2(质量分数)的Ni基复合涂层(Cr3C2/Ni)。
利用光学显微镜(OP)、扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪（XRD）研究2种涂层的微观组织特征和相结构；通过显微硬度以及滑动磨损试验分析两种涂层的硬度和耐磨损性能。
结果表明：Ni50合金涂层组织主要由γ-Ni枝晶固溶体及其间的共晶组织组成；添加Cr3C2明显改变了Ni50涂层的凝固特征，并使组织细化，涂层中Cr3C2大部分溶解；Cr3C2/Ni涂层主要由大量杆状或块状的富Cr 碳化物及其间的细小枝晶与共晶组织组成。
Ni50合金涂层主要组成相是γ-Ni及Cr23C6，Cr2B等化合物相；Cr3C2/Ni复合涂层主要组成相为γ-Ni、未熔Cr3C2以及Cr3C2等化合物相。
激光熔覆Cr3C2/Ni复合涂层的硬度和耐磨性明显优于Ni50合金涂层。
关键词:激光熔覆；Ni基合金；Cr3C2；组织；性能中图分类号：TG156.99文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1671-7872.2011.04.010Effect of Cr3C2Particles on Microstructure and Performance ofLaser Cladding Ni-based Alloy CoatingLIU Zi-long,WANG Na,SI Song-hua,HE Wen-wen,SU Shi-yu (School of Materials Science&Engineering,Anhui University of Technology,Ma'anshan243002,China)Abstract:Laser cladding Ni-based alloy coating(Ni50)and Ni-based composite coating with30%Cr3C2particles(Cr3C2/ Ni)on low carbon steel substrate were obtained by laser cladding.Microstructures and the phase composition of the coatings were examined with optical microscope(OP),scanning electron microscope(SEM),energy dispersive X-ray analysis(EDS)and X-ray diffraction(XRD).Moreover,the microhardness and sliding wear resistance of the coatings were studied.It was found that the Ni50coating is composed of manyγ-Ni dendritic solid solution and eutectic structure(γ-Ni and Cr23C6)between the dendrites.The Cr3C2addition can not only alter the solidification characteristic, but also refine microstructure of the Ni50coating.Added Cr3C2particles are mostly dissolved.The Cr3C2/Ni composite coating mainly consists of undissolved Cr3C2particles,rich-chromium carbides with different shapes and fine dendrite and eutectic structure between the carbides.The main phases of the Ni50coating areγ-Ni,Cr23C6and Cr2B etc,the phases of Cr3C2/Ni composite coatings areγ-Ni,undissolved Cr3C2and Cr7C3etc.Microhardness and wear resistance of the Cr3C2/Ni composite coating are obviously improved compared with that of the Ni50coating．Key words:laser cladding;Ni-based alloy;Cr3C2;microstructure;performance激光熔覆是一种经济效益很高的材料表面改性技术，它是利用高功率激光束为热源在选定基材表面快速熔覆一层具有特殊性能的材料，构成一种新的复合材料，从而可以使低成本基材表面获得优良的耐磨涂层[1-4]。
一种基于Ni60的激光熔覆耐磨合金粉末设计
一种基于Ni60的激光熔覆耐磨合金粉末设计何建群;刘森;成巍;任远【摘要】针对Ni60合金粉末进行了成分设计优化,通过添加WC提高耐磨性,调整B和Si元素以及WC含量控制熔覆层的开裂敏感性,并进行了工艺验证,形成了激光熔覆专用耐磨合金粉末.结果表明:设计的新粉末经激光处理后,可获得无明显裂纹而微观裂纹少的较高质量熔覆层,熔覆层的开裂敏感性减小,耐磨性明显提高.【期刊名称】《热喷涂技术》【年(卷),期】2018(010)004【总页数】6页(P63-67,22)【关键词】合金粉末;激光熔覆;开裂敏感性;耐磨性【作者】何建群;刘森;成巍;任远【作者单位】齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南250103;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南 250103;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南 250103;齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东济南 250103【正文语种】中文【中图分类】TG174.40 引言Ni60是一种常用的激光熔覆粉末，可以在相对较低的温度下熔化。
WC 硬度高、耐磨性好，可以和 Ni 基材料良好地润湿。
在 Ni 基熔覆材料中加入 WC 后，形成WC/Ni60 复合熔覆层，复合熔覆层的耐磨性能和硬度明显好于单纯的 Ni 基熔覆层[1-4]。
激光熔覆金属陶瓷层具有与基材结合强度高、稀释率低、硬度高、耐磨与耐蚀等优点，在耐磨损与耐腐蚀构件的制造与关键零部件的表面修复等领域具有广阔的应用前景[5]。
但是，激光熔覆金属陶瓷层易开裂的特性严重阻碍了其在工业领域中的广泛应用。
本文针对Ni60合金耐磨涂层易开裂的问题，通过控制合金粉末B和Si元素的含量降低激光熔覆过程中的开裂敏感性，添加WC可能提高熔覆层的耐磨性，同时可减少耐磨合金涂层开裂的敏感性。
1 粉末配比设计本文通过调整Ni60合金粉末B和Si元素成分，形成Ni45合金粉末，单纯的Ni45粉末激光熔覆层硬度约为46HRC，具有较高的硬度和一定的韧性。
不同重熔处理对镍基自溶性粉末合金涂层构件疲劳性能的影响
ｗｉｈ ｌｎ ｅ ｅ ｔｐ ｅ ｅｖ ｔｏ ｉ ，ｔ ｅｓｚ ｎ ｕ ｎ ｉ ｆｔ ｅｐ ｒ ｓｔｅ ｈ ｏ ｔ ｇｗｏ ｌ ｎ ｒａ ｅａ ｄ ｔ ｏ ｇ ｒｈ ａ ｒ ｓ ｒ ａ ｉｎ ｔｍｅ ｈ ｉｅａ ｄ ｑ ａ ｔｔ ｏ ｈ ｏ ｏ ｉｉｓｉ ｔ ｅｃ ａｉ ｕ ｄ ｉｃ ｅ ｓ ｎ ｙ ｎ ｎ
ｍ ｉｒ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｒ ｂ ｅ ｖ ｄ ｗｉｈ ｓ ａ ｎ ｎ ｌｃｒ ｎ ｍｉｒ ｓ ｏ ｅ （ ＥＭ ） Ｔｈ ｅ ｕｔｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｉ— ｃｏ ｔｕ ｔ ｒ ｓｗｅ ｅｏ ｓ ｒ ｅ ｔ ｃ ｎ ｉｇ ｅｅ ｔｏ ｃ ｏ ｃ ｐ Ｓ ． ｅｒ ｓ ｌ ｈ ｗｅ ｈ ｔａ ｄ ｓ ｔ ｃ ｉ ｕ ｉｅｌｙ ｒｆ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅｉ ｔ ｒａ ｅｂ ｔ ｅ ｈ ｏ ｔｎ ａ ｅ ｎ ｈ ｕ ｓｒ ｔ ｆｓ ｅ ｉ ｅ ｓａｔ ｒ ｉ ｔｄｆ ｓｖ ａ ｅ ｏ ｍ ｄ ｉ ｈ ｎ ｅ ｆｃ ｅ ｗｅ ｎ ｔ ｅｃ ａｉ ｇ ｌｙ ｒａ ｄ ｔ ｅｓ ｂ ｔａｅｏ ｐ ｃｍ ｎ ｆｅ ｎ ｆ
个试样疲 劳强度 降低． 关键词 ：热喷涂 ；重熔处理 ；疲 劳试验 ；显微组织 ；疲劳强度
中图 分 类 号 ： ＴＨ１４ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｅｆｅ ｔｏ ｉｆ ｒ ｎｔｐｏ ｔｆ ｓ ｄ ｔｅ ｔ ｅ ｓｏ ａ ｉ ｕ ｒ ｏ ｍ ａ ｅｏ ｏ ｐｏ ｎ ｓ ｆ ｃ ｆｄ ｆｅ ｅ ｓ－ ｕ ｅ ｒ ａ ｍ ｎｔ ｎ ｆ ｔｇ ｅｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ｆｃ ｍ ｎｅ ｔ
不 同重熔处 理对 镍基 自溶性粉末合金 涂层构件疲劳性 能的影响
李 新勇
（ 兰州工业学院 交通工程系 ，甘肃 兰州 ７０ ５ ） ３ ００
摘要 ：为 了研究重熔处理对构件疲 劳性能的影响， ３ ＃ 以 ５ 钢为基体 ， 以镍基 自熔性粉末合金 为喷涂材料 的热喷涂试 样在 电退 火炉 中进行 ３种不 同时间的重熔处理后进行弯扭疲 劳试 验， 应用 扫描电子显微镜 对不 同试样 的显微组 织 进行观察． 结果表 明： 不同重熔 处理后涂层材料均在 界面形 成 了明 显的扩散 层， 层与基体 的黏结 强度 高， 喷 经 涂 使 涂试样疲 劳强度均 高于基体 试样 ； 随着保 温时间的延长 ， 涂层 中孔 隙的大小及数 量随之增 多． 同时， 涂层 中的 ｃ ｒ固 化 生成 Ｃ Ｂ和 Ｃ ７ ｓ 导致 整个涂 层基体 硬度 降低． 而使 裂纹优先在孔 隙界面 萌生， ｒ ｒＣ ， 从 并沿较软基体扩展 ， 最终使整
常用喷涂熔覆粉末(如Ni65等)
①：Ni60镍基合金粉末（执行GB5316）特性说明：该粉末是高硬度Ni-Cr-B-Si系自熔性合金粉末中应用最广泛的一种。
具有优良的综合性能，耐腐蚀，抗氧化性，耐热，耐低应力磨粒磨损及良好的冲击韧性。
熔点低，固液相温度区间宽，对多种基体和WC颗粒等有强的润湿能力，操作简便。
主要用途及工艺：建议用于750°C以下耐磨，耐蚀，抗氧化的场合，如抽油泵柱塞，轴套，拉丝轮，风机叶片等部件的修复与预保护。
适用于火焰喷焊，等离子喷焊及喷涂，超音速喷涂等工艺。
化学成分与硬度：规格 C B Si Cr Fe Ni HRC Ni60A 0.7〜1.1 3.0〜4.0 3.5〜5.0 15.0〜17.0 W5 余量58〜62Ni60B 0.7〜1.1 3.0〜4.0 3.5〜5.0 15.0〜17.0 <17 余量58〜②：Ni65镍基合金粉末特性说明：该粉末是高硬度Ni-Cr-B-Si系自熔性合金粉末，较高含量的铬使镍基产生固溶强化,并增强其耐蚀性和抗高温氧化能力，过量的铬与C，B生成硬度极高的硬质相，弥散分布在基体中，大大提高了合金焊层的耐磨性能。
主要用途及工艺：建议用于耐高温冲蚀磨损，低应力磨粒磨损，硬面磨损等场合，如高压泵活塞杆，泥浆泵柱塞，炼油厂耐酸泵，烟道风机叶片，造纸机磨盘等部件表面硬化。
适用于氧-乙炔喷焊及高频重熔工艺，超音速喷涂等工艺。
化学成分与硬度：③：Ni60C镍基合金粉末特性说明：该粉末保留了Ni60A所有优良的综合性能，同时提高了铬的含量，加入少量的钼、铜、稀土，使晶粒细化，进一步提高了涂层的高温强度和红硬性，能显著提高合金在高温氧化物和高温硫化物以及在非氧化性酸、有机酸和海水等工矿条件下的在耐蚀能力。
主要用途及工艺：建议用于油田含硫化物较低的油井抽油泵柱塞表面处理及耐海水耐蚀的工况。
适用于火焰喷焊，等离子喷焊及喷涂，超音速喷涂等工艺。
化学成分与硬度：④：Ni55镍基合金粉末（执行GB5316）特性说明：该粉末是高硬度Ni-Cr-B-Si系自熔性合金粉末中的一种。
Ni60自熔合金粉末
Ni60自熔合金粉末Ni60自熔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％)。
表1列出Ni60合金成分(质量分数)与国外同类合金的比较。
表1 Ni60合金的化学成分比较牌号化学成分％硬度（HRc）备注C Cr B Si Fe Co NiNi60 1.0~0.6 17～14 4.5～2.54.5～3 ≤15 余55～62 研制12496 0.68 15.99 3.01 4.1 2.5 ――余55～62 瑞士15E 1.0 16.9 3.44 4.15 3.78 ――余60～64 美国No6 0.75 13.5 3.0 4.25 4.75 ――余56～61 美国SF60 ――16.0 3.0 4.5 4.5 ――余59～62 英国RK70 0.9 16.5 3.3 4.3 ---- ――余60～64 德国FP6M 0.6 14.0 3.0 4.5 4.5 2～1 余55～60 日本Ni60粉喷焊层硬度在HRc60左右，与渗碳、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须保护，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。
二、Ni60粉末性能和喷焊层的性能2、1 形貌采用扫描电镜拍摄Ni60粉末形貌（见图1），表明研制的粉末球形良好、表面光洁。
在喷焊时不堵塞喷炬孔道，易控制送粉量，适宜自动喷焊操作。
2、2 显影组织经X衍射仪结合金相显微镜分析与观察，Ni60粉末颗粒剖面金相组织为灰色衬底Ni-Si固溶体，弥散分布Ni3B相。
Ni60喷焊层显微组织的观察与分析得出：喷焊层基体为白色块状的含硅镍铬固熔体相；硬质相为黑色细小点状(Cr，Fe)23C6、灰色块状Ni3B和细小白色块状CrB组成。
激光熔覆Ni基自熔性合金粉末讲解
作业考虑题
1、Ni基自熔性合金粉末有哪些性能特点？ 2、Ni55粉末激光熔覆后，熔覆层的硬度大约为多少？纳斯1560粉末熔覆层金相
低倍
高倍
图1 熔覆层金相
1560粉末熔覆层XRD
小结
1、Ni基自熔性粉末良好的润湿性、耐蚀性、高温自光滑作 用，应用于耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的构件
2、粉末含有Ni、Cr、Si、B、Fe、C等元素，根据熔覆层 性能选择合金元素的种类及含量
激光熔覆Ni基自熔性合金粉末 讲解
激光熔覆Ni基自熔性粉末
教学目的 通过本次课程的学习，掌握激光熔覆Ni基自熔性合金 粉末特点及应用场合
Ni基自熔性合金粉末特点及应用
特点： 良好的润湿性、耐蚀性、高温自光滑作用； 价格适中 应用最广
应用： 适用于局部要求耐磨、耐热腐蚀及抗热疲劳的构件
Ni基自熔性粉末成分
Ni基自熔性粉末成分： Ni、Cr、Si、B、Fe、C等
合金化原理 1、 Fe、Cr、Co、Mo、W 等元素进展奥氏体固溶强化 2、 Al、Ti等元素进展金属间化合物沉淀强化 3、 B、Zr、Co 等元素实现晶界强化
元素添加量那么根据合金成形性能和激光熔覆工艺进展确定。
表1 合金牌号对应的化学成分
镍基合金粉末
镍基合金粉末说明： DG.Ni20B 是在 DG.Ni 20A 的基础上为玻璃模具开发的镍铁铬硼硅合金粉末。
性能与 DG.Ni 20A 相似，但价格略低些。
适用于氧―乙炔火焰喷焊工艺，是根据玻璃模具特点开发的用于修复和预喷处理的喷焊合金粉末。
粉末化学成份（ Wt% ） C Cr Si B Fe Ni< 0.1 2.0 ?C 5.0 2.0 -2.8 1.0 -1.3 < 15.0 余量粉末熔化温度：1050 ― 1150℃喷焊层硬度：HRC35 ― 22注意事项： 1. 请严格按氧―乙炔火焰喷焊工艺的要求施焊。
2. 采用中小型喷枪时，宜选用 -150 目的粉末，采用大型喷焊枪时宜选用 -150/+320 目的粉末。
3. 合金粉如有吸潮现象，使用前应进行干燥处理（ 120 ℃，保温 1 小时）。
说明： DG.Ni22AA 是具有较低硬度的镍基合金粉末。
特点是熔点低，润湿性和喷焊性能优良。
在大面积的表面实施一、二步法喷焊工艺均可，喷焊层耐蚀、耐磨，抗高温氧化，机械加工性能较好。
适用于氧―乙炔喷焊工艺，主要用于铸铁、玻璃模具的内腔抗氧化处理和其他金属零部件的强化和修复。
可作钎焊材料。
粉末化学成份（ Wt% ）C Cr Si B Fe Ni< 0.1 < 0.5 2.2 -2.8 0.9-1.5 < 0.1 余量粉末熔化温度：850 ― 950℃喷焊层硬度：HRC18 ― 24注意事项： 1. 请严格按氧―乙炔火焰喷焊工艺的要求施焊。
2. 采用中小型喷枪时，宜选用 -150 目的粉末，采用大型喷焊枪时宜选用 -150/+320 目的粉末。
3. 合金粉如有吸潮现象，使用前应进行干燥处理（ 120 ℃，保温 1 小时）。
DG.WC-Co17说明：DG.WC-Co是高硬度的钨基包覆粉，采用团聚烧结工艺.它是铸造碳化钨表面包覆一层作为保护和粘结用的金属钴层，具有极好的抗磨粒磨损和抗高温氧化的能力。
镍基合金粉末大全产品大全
镍基合金粉末大全产品大全一）、氧-乙炔火焰喷焊用合金粉末
（二）、氧-乙炔或等离子喷涂用合金粉末
（三）、等离子喷焊用合金粉末
（四）、说明
1、粉末推荐使用粒度：
氧-乙炔火焰喷焊用：-150+325目或-150目
氧-乙炔或等离子喷涂用：-140+325目
等离子喷焊用：-60+200目或-100+325目
2、粉末粒度也可由用户定货时确定。
3、氧-乙炔和等离子喷焊用合金粉，也适合于真空熔焊工艺。
4、粉末应存放在防潮、防氧化、防腐蚀的环境中。
5、粉末如有吸潮现象或存放期超过3个月，使用前应进行干燥处理（150度保温2小时）。
6、喷焊前应严格清除工件表面的氧化物和油污。
7、喷焊工艺应规范，以避免母材稀释过高。
8、绝不能把不同类型的粉末混合使用。
ni60执行标准
ni60执行标准
NI60镍基合金粉末是一种以镍为基础元素，添加了铬、铁等合金元素的粉末材料。
具有优异的耐热、耐腐蚀、耐磨等性能，广泛用于高温环境下的零部件制造。
其执行标准主要包括材料化学成分、机械性能、显微组织、工艺指标等内容。
NI60镍基合金粉末的执行标准主要由国际标准和国家标准来规范。
国际上常用的标准包括ASTM、JIS等，国内则有GB、YB等标准。
这些标准从不同的角度和要求对NI60镍基合金粉末进行了规定，保证其质量稳定、性能优良。
在实际生产中，严格执行标准对保障产品质量至关重要。
在原材料采购环节，必须严格按照执行标准的要求选择合格的合金粉末原料。
在生产过程中，各项工艺参数和生产环境也要符合执行标准的规定，确保产品制造的稳定性和可靠性。
在产品出厂前，必须进行严格的检测和检验，确保产品符合标准要求，以提供给客户使用。
因此，严格遵循上述执行标准对NI60镍基合金粉末进行规范生产和应用是非常重要的。
如需获取更准确和详细的信息，建议直接咨询相关材料科学专家或查阅权威的行业资料。
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Ni60自熔合金粉末
Ni60自熔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％)。
表1列出Ni60合金成分(质量分数)与国外同类合金的比较。
表1 Ni60合金的化学成分比较
牌号化学成分％硬度
（HRc）备注
C Cr B Si Fe Co Ni
Ni60 1.0~0.6 17～
14 4.5～
2.5
4.5～3 ≤15 余55～62 研制
12496 0.68 15.99 3.01 4.1 2.5 ――余55～62 瑞士15E 1.0 16.9 3.44 4.15 3.78 ――余60～64 美国No6 0.75 13.5 3.0 4.25 4.75 ――余56～61 美国SF60 ――16.0 3.0 4.5 4.5 ――余59～62 英国RK70 0.9 16.5 3.3 4.3 ---- ――余60～64 德国FP6M 0.6 14.0 3.0 4.5 4.5 2～1 余55～60 日本
Ni60粉喷焊层硬度在HRc60左右，与渗碳、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须保护，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。
二、Ni60粉末性能和喷焊层的性能
2、1 形貌
采用扫描电镜拍摄Ni60粉末形貌（见图1），
表明研制的粉末球形良好、表面光洁。
在喷焊时
不堵塞喷炬孔道，易控制送粉量，适宜自动喷焊
操作。
2、2 显影组织
经X衍射仪结合金相显微镜分析与观察，
Ni60粉末颗粒剖面金相组织为灰色衬底Ni-Si
固溶体，弥散分布Ni3B相。
Ni60喷焊层显微组
织的观察与分析得出：喷焊层基体为白色
块状的含硅镍铬固熔体相；硬质相为黑色细小点状(Cr，Fe)23C6、灰色块状Ni3B和细小白色块状CrB组成。
12496喷焊层的组织结构与Ni60相似，因其铁含量低，在白色块状大小和数量上有些差异。
2、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牌号的对比表明，两者数据相近。
牌号密度
g/cm3熔
点℃
松装密度
g/cm3
振实密度
g/cm3
流动性
s/50g
氧含量% 备注
Ni60 7.5284 1027 4.19 4.51 16.19 0.06~0.12 20炉平均值12496 7.7939 1050 4.34 4.64 14.60 0.028~0.08 进口样品测试
图1：扫描电镜图
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。
一般来说，合金液中的［O ］含量是很低
的，经分析其含量为0.0007％—0.0020％，
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2 表明粉末中的氧含量与残余铝量的关系。
2、4 粒度分布
采用GBl430—79规定的铁粉粒度组成测
试方法，对Ni 60粉、10009和12496粉进行筛分测试，比较见图3。
由图可见研制的合金粉末的粒度分布与进口12496粉末相当。
2、5 粉末的热膨胀系数
测得的Ni60热膨肤系数与12496合金接近(见图4)，两种合金的热膨胀系数都较低，并随温度升高，热膨胀系数均增大。
由此可见，工件在喷焊之前预热是必要和重要的，通过预
热处理可使喷焊层合金与工件的热膨胀系数
接近，以避免喷焊层开裂、剥落。
2、6 热导率
合金的热导率亦是制订粉末喷焊工艺的依据之一。
采用T2型激光脉冲热导仪测定合金
热导率。
测得的Ni60热导率与12496合金接近
(见图5)，且两种合金的热导率都较低，并随温
度升高，热导率均增大。
由此可见，工件在喷焊
后的冷却方式很重要，保温目的是减小喷焊层和
工件之间的降温速度，减小温度梯度队使喷焊层
不开裂裂、剥落。
2、7 喷焊层的硬度
2、7、1常温硬度 喷焊层硬度采用HR －150AT 型光学洛氏硬度计测定：由20炉Ni60试样测试数据统计得出， Ni60上限成分焊层硬度HRc62、中限成分焊层硬度HRc59，下限成分焊层硬度HRc55,相同条件下测得12496试样焊层硬度HRc58，可见两者硬度没有差别。
2、7、2 喷焊层高温硬度 高温硬度采用（日）VH —5B 真空高温维
氏硬度计测定，Ni60和12496喷焊层的高温硬度示于图6。
由图6可见：2种合金粉末
喷焊层的高温硬度处于同一水平。
2、8 喷焊层的耐磨性 2、8、1 金属间磨损 金属间磨损采用斯可达快速磨损试验机测定。
测定时，载荷分别为5kg 、10kg 、
15kg 、20kg ，转速750r ／min 。
用0.25磷酸
三钠冷却，3000转后测量磨损体积。
试样尺
寸ф22 X 22 mm X l0 mm 、焊层厚度大于1 mm 。
对比材料为12496、淬火硬度为HRc60左右的GCrl5和45号钢。
测试结果示于图7。
由图7可见，12496和Ni 的焊层的耐磨性基本
相同，均比GCrl5和45号钢高4倍以上。
2、8、2 磨粒磨损
磨粒磨损采用Fargo 橡胶轮磨粒磨损试
验机，对比材料为：钴铬钨合金、高铬铸铁、35CrMoAl 和16Mn 钢,测试结果表明：Ni60合金磨失量是各对比材料的1／3～1／48，显示了其优异的抗磨粒磨损性能。
2、9 喷焊层的抗高温氧化性
参照GB64－46标准进行抗高温氧化性试验，试样尺寸：φ8mm X 3 mm,表面光洁度1.6μm 。
试验温度650℃、750℃、850℃。
氧化时间200h 。
每小时称量一次，每一规范取两只试样的平均值。
测试结果示于图8；由图8可见，Ni60和12496焊层都具有优良的抗氧化性，
两者差别木大。
在高温条件予12496的喷焊层抗氧化能力稍优。
三、应用
由于Ni60合金粉末具有良好的耐磨、耐蚀、抗高温氧化和高的硬度，必将在工业的各部门得到广泛的应用，下列是已应用Ni60合金粉末取得一些效果：
(1)高炉风口直吹管座、喷嘴受1050～1100℃高温磨蚀，采用Ni60喷焊预保护，比原先提高寿命4倍以上。
(2)水箱技丝机轮，采用轴承钢制造时使用寿命仅2～3星期，当改用在45号钢表面喷焊Ni60焊层材料制造后，其寿命比原先提高5倍以上，而且改善了钢丝表面质量。
(3)φ600mm热处理卷丝辊筒，受钢丝强烈的勒磨，寿命极短。
采用Ni60喷焊固相渗透新工艺处理后，耐磨性能优异，比原先提高寿命20多倍。
(4)轧钢厂输送辊(G辊)，喷焊Ni60表面强化预保护，比原先提高寿命4倍以上。
(5) φ180mm冷弯型钢机组《2010纱窗料》成型辊，喷焊Ni60后，从原先只能轧7t 钢材增加到可轧100t以上钢材。
(6)采用Ni60喷焊轧钢机滚动导卫、冷拔钢管内模、90T剪刀片等后，其使用寿命部都比原先提高6倍以上。
此外，Ni60喷焊还用于轧钢机齿轮、被动齿轮、轴承箱、泵套、风机叶片，刨床压板、泵壳体、柱塞、活塞、农机部件，耐蚀件等零部件的修复和予保护，都取得良好的使用效果。
四、结语
（1）Ni60粉末采用廉价材料和水雾化法制粉，成本低、价格便宜、喷焊工艺性能好。
（2）Ni60喷焊层具有优良的耐磨、耐蚀和抗氧化等综合性能，且具省一定的可加工性。
用于零部件修复和予保护。
可提高零部件的使用寿命几倍到几十倍。
（3）研制的Ni60合金粉末综合性能性能达到和接近著名瑞士12496牌号水平、是一种十分理想的硬面粉末材料。