自熔合金是指：含有B和（或）Si元素，熔點較低，大約在950～1150℃之間，本身具有脫氧、造渣、除氣和良好浸潤性能的合金，具有自我脫氧和造渣的功能，即所謂的自熔性。自熔合金按照主基料的不同可分為：鈷基自熔合金、鎳基自熔合金和鐵基自熔合金三種。
基本介紹
- 中文名：自熔性合金
- 外文名：self-fluxing nature
自熔性合金可分為鎳基自熔合金、鈷基自熔合金和鐵基自熔合金，其主要特點是含硼和矽，因而具有自我脫氧和造渣的功能，即所謂的自熔性．這類合金在雷射熔覆時，合金中的硼和矽被氧化，分別生成B202，sith，在熔覆層表面形成薄膜。這諒雄驗種薄膜既能防止合金中的元素被氧化，又能與這些元素的氧化物形成硼矽酸鹽熔渣，從而獲得氧化物含量低、氣孔率少的熔覆層。硼與矽還能降低合金的熔點，增加合金的浸潤作艱汽用，對合金的流動性及表面張力產生有利的影響。
自熔性合金粉末大致可以分為以下幾類:
(1) 鐵基自熔性合金粉末
鐵基自熔性合金分有兩種類型:一種是奧氏體不鏽鋼自熔性合金。其熔層組織由奧氏體和多種碳化物、硼化物等構成。熔覆層有較好的耐磨、耐磨蝕性能，比奧氏體不鏽鋼(1Cr18Ni9Ti, 2Cr13)耐磨性能優良，加工性能較好。另一種是高碳高鉻型自熔性合金，含有較高的拳試蒸碳和鉻，經過共晶生鐵，熔覆層組織勸匙鍵中有較多的碳化物、硼化物，硬度、耐磨性很好，並耐腐蝕，但加工雅永轎性能較差。
(2) 鎳基自熔性合金粉末
鎳基自熔性合金末可分為Ni-B-Si和Ni-Cr-B-Si兩個系列:一種是Ni-B-Si合金，熔覆層的組織由Ni-Si固溶體(Y相)和彌散分布各種硼化物(Y’相)以及Y一丫’共晶相組成。該合金硬度較低，韌性好，抗高溫、耐磨、耐腐蝕性能好，易於機械加工。另一種是Ni-Cr-B-Si自熔性合金，其熔覆層的金相組織較複雜。由鎳一鉻固溶體、鎳的硼化物、鉻狼樂煮榆的硼化物等丫‘相和鉻的碳化物、硼的碳化物、鎢的碳化物等硬質相組成。這類合金在500℃時仍有較高的硬度、耐磨、耐蝕性能好，是採用雷射熔覆工藝時常用的粉末材料。
(3) 鈷基自熔性合金粉末
鈷基自熔性合金粉末它是以C為基本成分，加入Cr,C 以及Mo等元素組成的合金。Cr元素能固溶在Co的面心立方晶體中，對晶體既起固溶作用，又起鈍化作用。提高耐蝕性能和抗高溫氧化性能，富餘的Cr與C, B形成碳化鉻和硼化鉻硬質相，提高合金硬度和耐磨性。Cr, Mo, W等元素的加入具有提高耐磨性的功能。Mo, W固溶在Co基體中，能使晶格發生大的畸變，顯著強化合金基體，提高基體的高溫強度和紅硬性。過量的W還能與碳形成碳化鎢硬質相，提高耐磨性。鈷基的合金道寒料埋的熔覆層組織為Co-Cr的Y相固溶體，彌散析出的鉻和鎢的碳化物和硼化物。具有耐熱、耐磨、耐腐蝕、抗高溫氧化等優越性能。一般在600℃以上的使用溫度仍具有很高的紅硬性。
(4) 碳化鎢型自熔性合金合金粉末
在滑動磨損、衝擊磨損和磨粒磨損嚴重的條件下，鐵基、鎳基、鈷基自熔性合金己不能勝任，在上述合金中加入一定百分比的碳化鎢，熔覆層不僅具有高的硬度，而且有高的耐磨性和紅硬性，又有一定的韌性。複合粉末是一種新型的表面強化工程材料，複合粉末按結構可分為包覆型和非完全包覆型兩種，其結構由芯核粉末和包覆粉末構成。由於芯核粉末受到包覆粉末的保護，可避免在高溫時發生部分元素的氧化燒損、失碳、揮發等現象。儲存、運輸和使用都較為方便。複合粉末按照功能又可分為硬質耐磨複合粉末如Co/WC, Ni/WC等;減磨潤滑複合粉末;耐高溫複合粉末;耐腐蝕抗氧化複合粉末等。
