鈷鉬鉻硅合金粉末

1、鉆鋁鉻硅合金粉末編制說明（征求意見稿）鉆鋁鉻硅合金粉末行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、工作簡(jiǎn)況1.1項(xiàng)目來源根據(jù)工業(yè)和信息化部關(guān)于印發(fā)2017年第二批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知 （工信廳科201770號(hào)）的要求，由北京礦冶科技集團(tuán)有限公司（原北京礦冶研 究總院）負(fù)責(zé)組織制定鉆鉬銘硅合金粉末有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為 2017-0197T-YS，計(jì)劃完成年限2019年。1.2本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的產(chǎn)品簡(jiǎn)況鉆鉬銘硅合金粉末是用于等離子噴涂、等離子堆焊、超音速噴涂和激光熔覆 等表面制備技術(shù)的主要由鉆、鉬、銘、硅等元素組成的鉆基合金粉末。該合金粉 末材料與傳統(tǒng)的碳化鎢強(qiáng)化型鉆基合金不同，是一種由鉆-鉬硅形成的金屬間化 合

2、物L(fēng)aves相強(qiáng)化的合金。由于合金中加入過量的鉬和硅，在結(jié)晶過程中會(huì)析出 硬質(zhì)相Laves相，并均勻分散在軟的鉆合金基體中，使得這些材料得到強(qiáng)化并具 有好的涂層性能。加入鉻元素可改善合金的耐腐蝕性能和進(jìn)一步提高耐磨性能， 隨著合金中的銘含量的增加，合金涂層的抗氧化和耐腐蝕性能隨之增強(qiáng)，耐磨粒 磨損性能也更好。鉆鉬銘硅合金粉末制備的涂層具有優(yōu)異的耐磨損、耐擦傷、耐腐蝕性、抗氧 化性和抗磨粒磨損性能，同時(shí)具有高的高溫硬度（高溫紅硬性好），從而使涂層 具有高的使用溫度（高達(dá)800C）。在無潤滑和潤滑不足情況下，這種合金相互 之間，或與工具鋼、低合金鋼、青銅、鋁合金、高溫合金、石墨等之間，摩擦系 數(shù)小

3、，摩擦力小，因此特別適用于低潤滑或無潤滑的工況條件。該合金粉末適用 于等離子噴涂、等離子噴焊、超音速噴涂和激光熔覆，制備的涂層可用于泵組件， 起落架，球和滾子軸承，套筒軸承，軸頸軸承，活塞環(huán)，凸輪軸，擠壓機(jī)筒體、 密封墊、活塞環(huán)、葉片、鑄造結(jié)晶器、高低壓力噴嘴，氣門座，氣門面、排氣扇 葉、高壓導(dǎo)向器外環(huán)、渦輪封嚴(yán)環(huán)、高壓渦輪機(jī)匣等部件表面強(qiáng)化和尺寸修復(fù)， 在航空、汽車、冶金、機(jī)械、電力等眾多工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。國外，美國等國的研究人員于上個(gè)世紀(jì)七十年代研究發(fā)現(xiàn)，過量加入鉬和硅 會(huì)在鉆基體中形成CoMoSi金屬間化合物，該金屬間化合物屬C-14 （MgZn2）型 結(jié)構(gòu)的Laves相。由于

4、Laves相熔點(diǎn)高、硬度高、摩擦系數(shù)低，因此具有優(yōu)越的 耐磨性能；且Laves相大量地均勻分布于鉆基體中，從而開發(fā)出了具有優(yōu)異耐磨 性能和綜合高溫性能的鉆鉬銘硅合金。隨著表面技術(shù)的不斷發(fā)展，又相繼開發(fā)出 了鉆鉬銘硅焊材和粉末涂層材料，產(chǎn)品型號(hào)以T-400、T-800和T-900表示?；诤娇展I(yè)的需求，北京礦冶科技集團(tuán)有限公司從上個(gè)世紀(jì)九十年代末開 始研制金屬間化合物相強(qiáng)化的鉆基耐磨粉末涂層材料，采用霧化制粉工藝成功研 制開發(fā)出性能優(yōu)異的鉆鉬銘硅合金粉末。經(jīng)過多年的發(fā)展，該先進(jìn)的合金粉末涂 層材料在生產(chǎn)工藝及在各行業(yè)的應(yīng)用已日趨成熟。目前，以北京礦冶科技集團(tuán)有 限公司、上海司太立有限公司等為代

5、表的研究院所和企業(yè)，已建立了該合金粉末 成熟的氣霧化制粉生產(chǎn)工藝，產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制，如北京礦冶科技集團(tuán)有限 公司研制開發(fā)的KF-331、KF-333、KF-334等，并在航空、冶金等行業(yè)得到越來 越廣泛的應(yīng)用，為我國重要裝備的研制生產(chǎn)、關(guān)鍵裝備零部件表面強(qiáng)化和再利用 發(fā)揮了重要的作用。目前該類產(chǎn)品作為重要裝備或零部件的表面強(qiáng)化和修復(fù)用涂層材料，可實(shí)現(xiàn) 延長(zhǎng)零部件使用壽命和零部件再利用，達(dá)到節(jié)省能源和資源的目的，屬綠色再制 造高性能涂層材料。由于該類合金粉末產(chǎn)品在供貨和產(chǎn)品驗(yàn)收時(shí)均依據(jù)各自的企 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品技術(shù)條件，在產(chǎn)品的制備方法、技術(shù)指標(biāo)、質(zhì)量控制要求、驗(yàn)收方 法等方面沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)

6、準(zhǔn)，給供需雙方在生產(chǎn)、貿(mào)易過程中帶來許多不便。因此，隨著該產(chǎn)品的不斷發(fā)展，為了指導(dǎo)該類合金粉末材料的生產(chǎn)，保證產(chǎn) 品質(zhì)量，規(guī)范供需雙方貿(mào)易過程，大力推廣該產(chǎn)品在各行業(yè)中的應(yīng)用，引領(lǐng)相關(guān) 行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，制定該產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)顯得日益迫切并具有重要意 義，項(xiàng)目的實(shí)施將具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。1.3承擔(dān)單位情況及主要工作過程1.3.1承擔(dān)單位情況北京礦冶科技集團(tuán)有限公司是隸屬于國務(wù)院國資委管理的中央企業(yè)，屬國家 首批創(chuàng)新型企業(yè)，是我國以金屬礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用為核心主業(yè)的規(guī)模最大的 綜合性研究與設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，在有色金屬采礦、選礦、冶煉和金屬粉體材料等研究領(lǐng) 域可代表國家水平，在國內(nèi)外同行中有

7、較大的影響。北礦新材科技有限公司是中央直屬大型科技企業(yè)北京礦冶科技集團(tuán)有限公 司以其所屬金屬材料研究設(shè)計(jì)所和北京鎢鉬材料廠為基礎(chǔ)，與北京市科學(xué)技術(shù)委 員會(huì)共同出資設(shè)立的集研究、開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營四位一體的現(xiàn)代材料科技公司， 在涂層材料和綠色電極領(lǐng)域具有顯著的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。1.3.2主要工作過程北京礦冶科技集團(tuán)有限公司接到鉆鉬銘硅合金粉末編寫任務(wù)后，組織北 京礦冶科技集團(tuán)有限公司、北礦新材科技有限公司相關(guān)的技術(shù)人員，成立了標(biāo)準(zhǔn) 編制小組。通過收集和整理國內(nèi)外鉆鉬銘硅合金粉末信息和技術(shù)資料，采用走訪、 電話聯(lián)系等方式咨詢了包括上海司太立有限公司、天津肯納金屬材料有限公司等 國內(nèi)主要鉆鉬銘硅合金粉末生產(chǎn)廠

8、商，充分了解了鉆鉬銘硅合金粉末生產(chǎn)工藝狀 況、產(chǎn)品質(zhì)量控制等，并對(duì)國內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)制造和質(zhì)量水平進(jìn)行了充分論證，于 2019年1月形成有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鉆鉬銘硅合金粉末征求意見稿。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.1標(biāo)準(zhǔn)編制原則2.1.1符合性為滿足航空、冶金、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域以及相關(guān)行業(yè)對(duì)鉆鉬銘硅合金粉末的使 用性能要求，我集團(tuán)公司與使用單位雙方對(duì)質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)公平受益，能夠按現(xiàn)行 通用方式進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)，所以本標(biāo)準(zhǔn)格式按照GB/T 1.1-2009的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制 定。本標(biāo)準(zhǔn)修改稿在參照國內(nèi)同類產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了國內(nèi)大多 數(shù)熱噴涂企業(yè)、表面修復(fù)企業(yè)、冶金、機(jī)械等相關(guān)企業(yè)等對(duì)鉆鉬銘硅

9、合金粉末的 質(zhì)量性能要求。充分考慮相關(guān)企業(yè)和使用單位對(duì)粉末性能及檢測(cè)方式等的意見和 建議，力爭(zhēng)做到標(biāo)準(zhǔn)切實(shí)可行，具有可操作性，能夠被應(yīng)用單位普遍接受。 2.1.2先進(jìn)性隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)等在近些年的快速發(fā)展，鉆鉬銘硅合金粉末作為重要的高性 能耐磨涂層材料，在航空、冶金、機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。其標(biāo)準(zhǔn)的制 定能夠推進(jìn)該產(chǎn)品向具有高性能粉末質(zhì)量控制技術(shù)要求不斷發(fā)展。為體現(xiàn)對(duì)國內(nèi) 相關(guān)熱噴涂粉末材料生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)及檢測(cè)手段的支持，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鉆鉬 銘硅合金粉末的產(chǎn)品要求，試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存、質(zhì)量證明書和合同（或訂貨單）等內(nèi)容，使之能夠適應(yīng)熱噴涂工藝、粉末冶金工藝 等的應(yīng)

10、用，滿足相關(guān)行業(yè)工藝技術(shù)及設(shè)備不斷發(fā)展的需求。2.2確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.2.1標(biāo)準(zhǔn)適用范圍鉆鉬銘硅合金粉末是采用霧化法制備，根據(jù)使用用途不同可采用氣霧化或水 霧化工藝生產(chǎn)。該粉末材料用于等離子噴涂、超音速噴涂、等離子噴焊和激光熔 覆等表面工藝技術(shù)，制備耐磨耐腐蝕功能防護(hù)涂層。標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍為適用于等離子噴涂、超音速噴涂、等離子噴焊和激光熔覆 用鉆鉬銘硅合金粉末。2.2.2規(guī)范性引用文件該粉末產(chǎn)品在驗(yàn)收時(shí)，粉末的粒度采用“GB/T 1480金屬粉末 干篩分法測(cè) 定粒度”和“GB/T 19077粒度分析 激光衍射法”測(cè)定；產(chǎn)品的化學(xué)成分中碳含 量的測(cè)定采用“GB/T 4702.14金屬銘分析

11、化學(xué)分析方法紅外線吸收法測(cè)定碳 量”；產(chǎn)品的化學(xué)成分中硫含量的測(cè)定采用“GB/T 4702.16金屬銘硫含量的測(cè) 定紅外線吸收法和燃燒中和滴定法”；取樣方法執(zhí)行“GB/T 5314粉末冶金用粉 末取樣方法”；產(chǎn)品的化學(xué)成分中氧的測(cè)定采用“GB/T 11261鋼鐵 氧含量的 測(cè)定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法”。因此，本標(biāo)準(zhǔn)引用以下規(guī)范性文件：GB/T 1480金屬粉末干篩分法測(cè)定粒度GB/T 4702.14金屬銘分析化學(xué)分析方法紅外線吸收法測(cè)定碳量GB/T 4702.16金屬銘 硫含量的測(cè)定 紅外線吸收法和燃燒中和滴定法GB/T 5314粉末冶金用粉末取樣方法GB/T 11261鋼鐵氧含量的測(cè)

12、定脈沖加熱惰氣熔融-紅外線吸收法GB/T 19077粒度分析激光衍射法2.2.3標(biāo)準(zhǔn)品種及牌號(hào)的規(guī)定產(chǎn)品根據(jù)化學(xué)成分不同分為 3個(gè)牌號(hào)：FCoMoCrSi-01、FCoMoCrSi-02、 FCoMoCrSi-03。產(chǎn)品的牌號(hào)以FCoMoCrSi-XX表示，其中：F CoMoCrSi表示鉆鉬銘硅合金粉末；XX表示產(chǎn)品牌號(hào)的順序號(hào)。2.2.4產(chǎn)品化學(xué)成分的規(guī)定鉆鉬銘硅合金粉末采用惰性氣體霧化法制備。由于在合金中加入過量的鉬和 硅，在結(jié)晶過程中會(huì)析出硬質(zhì)相Laves相，并均勻分散在軟的鉆合金基體中，起 到強(qiáng)化合金的作用，使得該合金粉末制備的涂層具有優(yōu)異的耐磨性能；同時(shí)銘合 金元素的加入可提高抗氧化

13、、耐腐蝕性能以及耐磨粒磨損性能。Laves相的組成 為Co3Mo2Si或CoMoSi，其在基體中的所占體積分?jǐn)?shù)超過50%。Mo的含量為 28.0%左右，為CoMo合金的共晶成分；隨著合金中Si含量的增加，合金的耐磨 性和耐腐蝕性能提高，但過高的Si含量會(huì)影響合金的韌性，以不超過5%為宜； Cr元素的加入主要提高合金的耐腐蝕性能和耐磨性能，一般加入量不超過20%， 因此FCoMoCrSi02比FCoMoCrSi01具有更好的耐蝕性能和耐磨性能。Laves相 具有好的耐磨性，但韌性較差，特別是在激光熔覆過程中，由于熱應(yīng)力的作用容 易導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)散，用部分Ni替代Co,可提高粉末材料在涂層制備

14、過程 中機(jī)械性能，加入一定量的Fe具有類似的作用。合金中的C、P、S、O含量為 雜質(zhì)元素應(yīng)進(jìn)行控制。因此根據(jù)鉆鉬銘硅合金粉末的性能特點(diǎn)及在不同應(yīng)用的實(shí) 際需求，規(guī)定產(chǎn)品中化學(xué)成分如表1所示。表1質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%、7、.項(xiàng)素牌號(hào)CoMoCrSiNiFeCPSOFCoMoCrSi01余量27.0 30.07.5 9.52.0 3.01.51.50.080.030.030.15FCoMoCrSi02余量27.0 30.016.5 18.53.0 3.81.51.50.080.030.030.15FCoMoCrSi03余量22.0 24.016.5 18.52.0 3.015.0 17.01.50.080

15、.030.030.15表2是鉆銘鉬硅合金粉末產(chǎn)品化學(xué)成分實(shí)際測(cè)量的結(jié)果。表2質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%、元素 牌號(hào) Jr產(chǎn)品批號(hào)MoCrSiNiFeCPSOFCoMoCrSi011711104029.367.872.560.0370.0660.0140.0050.0020.03FCoMoCrSi011808024029.758.382.720.0280.0660.0150.0050.0020.042FCoMoCrSi021310174027.0317.213.480.050.050.0068 150pm不大于3%，75pm痕量，45pm不大于3%， 75pm痕量，45pm不大于3%， 10pm不大于10%等

16、離子噴涂，超音速噴涂， 激光熔覆注：需方對(duì)粒度范圍有特殊要求時(shí)，由供需雙方協(xié)商確定。表4是鉆銘鉬硅合金粉末產(chǎn)品粒度實(shí)際測(cè)量的結(jié)果。表4序號(hào)產(chǎn)品牌號(hào)產(chǎn)品批號(hào)測(cè)試結(jié)果1FCoMoCrSi0117111040+200： 0%； -200+325： 0.2%； -325： 99.8%； -10pm： 6.3%2FCoMoCrSi0118080240+200： 0%； -200+325： 0.2%； -325： 99.8%； -10pm： 1.7%3FCoMoCrSi0213101740+200： 0%； -200+325： 0.3%； -325： 99.7%； -10pm： 7.5%三、標(biāo)準(zhǔn)水平分析3.1采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度經(jīng)查，國外無類似產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，因此本標(biāo)準(zhǔn)不采用其他國際或國外標(biāo)準(zhǔn)。3.2國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比分析經(jīng)查，國外無相同的標(biāo)準(zhǔn)。3.3與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制定中標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套的情況經(jīng)查，標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制定中的標(biāo)準(zhǔn)無重復(fù)交叉情況。3.4涉及國內(nèi)外專利及處置情況經(jīng)查，本標(biāo)準(zhǔn)不涉及國內(nèi)外專利。四、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突。五、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)暫無重大分歧意見。六、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議建議作為推薦性有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。七、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后宣貫