CN102828138A - 用于等离子堆焊的镍铬钼钨合金粉末 - Google Patents
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Abstract
用于等离子堆焊的镍铬钼钨合金粉末，按重量百分比计，其各组分为：C：1.3~1.6％，B：3.2~3.8％，Si：3.8~4.5％，Cr：22~28％，Fe：3.0~5.0％，Mo：3.0~5.0％，W：1.0~3.0％，余量为Ni。
Description
技术领域
本发明涉及用于等离子堆焊的合金粉末材料,具体是一种具有高硬度、高耐磨性的镍铬合金粉末材料。
背景技术
等离子堆焊工艺中由于等离子弧热量集中，温度极高，弧心温度可达15000-33000°C，因此合金在熔覆过程中烧损较大，并且由于基体对熔覆层有一定的冲淡，使得等离子堆焊涂层的硬度很难达到其他工艺得到的涂层高硬度，但由于等离子堆焊具有与基体结合强度高、成形规则、加工余量小、成品率高等优点，在工业领域中依然广泛应用。
Ni-Cr-B-Si合金以其良好的耐磨、耐腐蚀性和抗氧化性能在表面工程技术中得到广泛应用，但其耐高温性能较钴基合金差，在700°C以上高温硬度骤降，甚至不能正常使用。在高温高压密封面、油田的紧固连接件、煤矿耐磨件等零部件上希望用等离子堆焊工艺得到耐高温磨损和腐蚀的涂层，以延长工件的使用寿命，然而对于某些苛刻的磨损腐蚀环境，Ni-Cr-B-Si合金粉末无法满足要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于等离子堆焊的镍铬钼钨合金粉末。
本发明是用于等离子堆焊的镍铬钼钨合金粉末，按重量百分比计，其各组分为：C：1.3~1.6％，B：3.2~3.8％，Si：3.8~4.5％，Cr：22~28％，Fe：3.0~5.0％，Mo：3.0~5.0％，W：1.0~3.0％，余量为Ni。
本发明在保持粉末良好自熔性的前提下，使粉末的高温耐磨、耐蚀性能大幅提高，通过等离子堆焊工艺在零件表面形成高合金涂层，使零件的使用寿命大幅提高，提高了生产效率，并为工矿企业节约生产成本。
具体实施方式
本发明是用于等离子堆焊的镍铬钼钨合金粉末，在Ni60A的基础上加入了适量的Mo、W，并提高了Cr元素含量，按重量百分比计，其组分为：C：1.3~1.6％，B：3.2~3.8％，Si：3.8~4.5％，Cr：22~28％，Fe：3.0~5.0％，Mo：3.0~5.0％，W：1.0~3.0％，余量为Ni。
按上述组分，用中频感应炉对净化、预热后的原材料进行熔化，并通过快凝低真空气雾化系统将均匀合金化的熔液雾化破碎粉末颗粒，选取75～150μm的粉末作为产品，适于等离子堆焊。
本发明中C的含量在1.3~1.6%之间，Cr也提高到22-28％，Cr可以固溶与Ni基体中起到固溶强化的作用，并与C、B等生成Cr23C6，Cr7C3，CrB等硬质相均匀分布在基体中起到弥散强化的作用，因此赋予了本合金高的耐磨性；同时Cr含量足够高时，在氧化性介质中易生成一层钝化膜，因此提高了合金的在氧化性介质中的耐腐蚀的能力，以及抗高温氧化、硫化的能力。
Mo有较强的细化晶粒，增加了韧性，提高了塑性，降低了裂纹的敏感性。Mo与W元素一样，能提高材料的高温红硬性和耐磨性，但过量对自熔性等有影响。Mo提高合金在还原性介质中的耐蚀性，提高耐局部腐蚀和耐氯化物晶间腐蚀（SCC）的性能，可固溶强化。另外，Mo与B元素能优先生成MoB，起到隔断网状组织的作用，而且由于Mo的加入，减少了Ni3B的形成条件，增加了韧性，提高了塑性，降低了裂纹的敏感性。
由于W是难熔金属，原子半径大，固溶在Ni基体中使晶格发生大的畸变，因而能显著强化合金基体，提高基体的高温强度和红硬性。W还可以与C形成碳化钨硬质相，提高合金的耐磨性能。
一般在工矿条件下，温度超过650°时CNi60A合金基本不在推荐使用，而改用钴基合金，但钴基合金生产成本高，价格昂贵。本发明粉末的高温耐磨耐蚀性大幅提高，在800°C时硬度仍为常温硬度的60%以上，可正常工作，但价格与Ni60A基本保持一致，为企业节约资源，降低生产成本。
本发明的粉末自熔性好，B、Si与基体材料Ni、Cr反应生成低熔点的化合物，降低了合金的熔化温度，同时B、Si之间易发生反应生成成硼硅酸盐，具有脱氧造渣功能，赋予了合金良好的自熔性，适用于等离子堆焊工艺，产品率高。广泛适用耐氧化性介质腐蚀、耐热冲击、高温耐磨等零部件的表面硬化处理。
Claims (1)
1.用于等离子堆焊的镍铬钼钨合金粉末，按重量百分比计，其各组分为：C：1.3~1.6％，B：3.2~3.8％，Si：3.8~4.5％，Cr：22~28％，Fe：3.0~5.0％，Mo：3.0~5.0％，W：1.0~3.0％，余量为Ni。
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