合金涂层

镍基合金

镍铬合金

1、 性能

镍铬合金是镍基合金中主要的喷涂材料，这类合金具有非常好的抗高温氧化性能，在880—1100℃高温下具有优良的抗起皮、耐氧化性能，耐酸、耐碱，是目前应用很广的热喷涂材料。它还能耐水蒸气、二氧化碳、一氧化碳、氨等介质的符石，但不宜用于含硫酸气体的燃烧废气。易受盐酸、氯化亚铁和醋酸等介质的侵蚀。

2、 应用

可选用的喷涂工艺方法有火焰喷涂、电弧喷涂、超音速喷涂、等离子喷涂。

镍铬合金涂层容易用硬质合金刀具车削加工或进行磨削加工。常用于980℃以下耐热、抗氧化涂层；耐高温陶瓷层的粘结底层；碳钢和低合金钢在热环境下防起皮保护涂层。

镍铬铁合金

1、 性能

镍铬铁合金耐热腐蚀性能优良，电阻率高。在1066℃以下具有良好的抗氧化性能。在含硫较小的腐蚀性气体中，能保护钢铁基体耐871-982℃的高温，但不耐喊硫浓度高气体（二氧化硫、硫化氢）的腐蚀。在硫酸、硝酸、醋酸、乳酸、氨、氢氧化钠等介质中耐腐蚀性良好。在盐酸、磷酸中发生中等程度的腐蚀。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有火焰喷涂、电弧喷涂、超音速喷涂、等离子喷涂。可用于硬度要求不高的耐腐蚀钢、镍和镍合金的磨损件及加工超差件的修复。

镍铬铝合金

1、 性能

镍铬铝是一种具有自粘结功能的耐热合金，具有优良的抗高温氧化、耐燃气侵蚀性能，在982℃以下具有很高的热稳定性，抗微振磨损，是高温陶瓷涂层的优良粘结底层材料。

2、 应用

可选用的喷涂工艺方法有超音速火焰喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂。镍铬铝在喷涂时放热性强，涂层易于车削或磨削加工。可用于炉辊表面喷涂耐1000-1100℃高温的陶瓷涂层的粘结底层；用在排气消声器上耐燃气直接腐蚀涂层；火箭喷管、导弹尾椎、燃气轮机及锅炉等受热部件，作耐高温陶瓷涂层的粘结底层。

钴基合金

钴铬钨碳合金

1、 性能

钴在417℃发生同素异构变形，形成具有面心立方结构的固溶体，抗热震性能好，蠕变速率低，断裂韧性高，具有满意的高温性能。加入铬，使钴基体获得良好的抗氧化性能。大多数钴基合金都是在钴铬合金的基础上发展起来的。在钴铬合金基体中，熔入适量的钨，可使钴基体进一步固溶强化。碳在钴中的溶解度很小，加入的碳和过量的钨化合，形成WC、W2C、M6C(CO3W3C、CO2W4C)等碳化物，这些硬质相弥散分布在钴铬合金基体中，产生析出强化作用，使此类合金在800℃高温下，扔能保持优异的高温强度和高温硬度，因而合计具有优异的耐高温磨损、抗高温氧化和热疲劳等综合性能。

此系列合金中，STL6合金***有代表性。这种合金在相当宽的温度范围内，具有耐磨、耐蚀、耐热的综合性能，尤其是具有极好的自啮合抗粘着磨损性能。这种合金的碳和钨含量较低，硬质碳化钨相在结构中占的比例不高（10%-20%），硬度与冲击韧性有较好的匹配，亦用作切削刀具材料。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有超音速喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、等离子堆焊等，主要用于耐高温金属间粘着磨损、耐磨粒磨损、耐腐蚀、抗微动磨损、耐高温冲蚀磨损涂层或喷焊层。

钴铬钼镍铁

1、 性能

用钼部分或全部取代钨强化钴铬固溶体，并加入镍、铁合金元素，从而提高了涂层的韧性和综合力学性能。涂层组织中M23C6型的碳化物，硬度稍低，耐磨性亦稍差。钼和镍的加入，显著的提高了钴基合金的耐蚀性能。这类合金具有优良的高温强度、热稳定性、耐粘着磨损和耐气蚀性能。喷焊层具有抗磨损和耐气蚀性能。涂层具有抗磨粒、抗硬面、抗微动磨损和抗颗粒冲蚀磨损性。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有超音速喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、等离子堆焊等。钴铬钼镍铁合金主要用在高温硬面涂层、耐金属间粘着磨损焊层和耐气蚀抗微动磨损涂层。

钴铬铝钇合金

1、 性能

钴铬铝钇合金是迄今使用稳定***高、高温综合性能***优异的合金，其性能与镍铬铝钇合金相似，但其使用温度更高，与基体的粘结强度好。少量钇的加入，能促进具有保护性的α-Al2O3膜的形成，改善Co-Cr-Al合金氧化膜与基体的粘附性，防止氧化膜的剥落，从而提高合金的耐高温氧化性能。

2、 应用

通常采用的喷涂工艺方法是等离子喷涂。钴铬铝钇合金耐腐蚀和气蚀，能耐1038℃高温，抗氧化性能优良。可作为1000℃以上的耐高温氧化涂层、高温陶瓷涂层的粘结底层材料。

自熔合金

镍基自熔合金

镍铬硼硅系列自熔合金

1、 性能

在镍硼硅系合金中加入适量铬和碳，就能形成用途广泛的、品种较多的镍铬硼硅系列自熔合金。铬的加入，使镍基体产生固溶强化；提高镍基体的电极电位而钝化，增强其耐蚀性；能生成致密、坚韧的氧化膜，增强其抗高温氧化能力；过量的铬能与碳、硼生成CrB、Cr7C3等硬度很高的硬质相，弥散分布在固溶强化的基体中，起沉淀硬化作用，大大提高涂层的耐磨性能。随着合金中碳和硼含量的增加，涂层的硬度和耐磨性增加、韧性下降。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有火焰喷涂、火焰喷焊、超音速喷涂、等离子堆焊、激光熔敷等。镍铬硼硅自熔合金可作为600-750℃范围内同时要求耐磨、耐蚀的涂层，用于制备耐热、抗氧化、耐蚀和耐粘着磨损、耐高温燃气腐蚀磨损、高温冲蚀磨损、低应力磨粒磨损、硬面磨损等涂层。

镍铬硼硅钼铜自熔合金

1、 性能

镍铬硼硅自熔合金是自熔合金中耐蚀性***好的一种材料，加入钼，显著提高了合金的热强性、耐还原性、抗酸腐蚀、抗氯离子点腐蚀能力；加入铜，提高了合金的抗热非氧化性无机酸腐蚀的能力、导电性和导热性。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有火焰喷焊、火焰喷涂、超音速喷涂、等离子堆焊、激光熔敷等。该合金常用于制备600-800℃条件下的耐磨粒磨损、耐硬面磨损、微动磨损涂层、耐气蚀、耐颗粒冲蚀、耐多种化学介质腐蚀和耐海水腐蚀环境中的涂层。

镍铬钨碳基自熔合金

1、 性能

在镍铬硼硅自熔合金中加入W，有较高的Cr、C和相对低的B、Si元素的减少，与镍铬硼硅自熔合金涂层比较，具有较好的延展性、断裂韧性、抗裂性和耐热冲击性、抗氧化性酸腐蚀性，摩擦系数小，耐磨性好，高温硬度和强度高；与司太立合金类似，有良好的耐HF腐蚀、晶间腐蚀性能。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有火焰喷涂、火焰喷焊、超音速喷涂、等离子喷焊、激光熔敷等。镍铬钨碳自熔合金与基体结合性能好，涂层致密。可用于制备耐高温磨损、耐热冲击、耐氧化性介质符石涂层。

钴基自熔合金

钴是重要的战略物资，十分昂贵，有极好的耐热、耐蚀和抗高温氧化性。钴基自熔合金是在Co-Cr-W合金基础上添加适量的B、Si而制作的。B、Si的加入，使Co-Cr-W合金具有了自熔合金的特点，合金熔点显著降低，脱氧造渣性能好。合金分布除了有碳化物硬质相外，还增加了高硬度的硼化物相和鱼骨状的共晶化合物相，提高了合金涂层的硬度和喷焊工艺性能，加入Ni，发展为Co-Cr-W-B-Si-Ni系合金。涂层硬度适中，在600-800℃范围内耐高温，抗氧化，红硬性好，耐磨、耐蚀性能良好，抗含硫燃气腐蚀。

部分镍代钴的自熔合金

在估计自熔合金中以部分镍代替钴，在不降低钴基自熔合金的高温硬度和耐磨性的情况下，能明显改善其韧性、耐冲击性、抗热展性及耐蚀性，降低对喷焊基体的预热温度，减少涂层的裂纹敏感性，改善喷焊工艺性能。同时镍的价格比钴低很多，为降低成本而作为估计自熔合金的代替品。

钼代钨的钴基自熔合金

钼与钨的性质类似，较钨硬度低，延展性好。钴基自熔合金中加入钼，可部分或完全取代钨，能保持高温红硬性，并改善其韧性和裂纹敏感性，由于合金的裂纹敏感性降低，喷涂时基体的预热温度可适当降低。钼在400℃以上开始氧化，喷涂时应避免局部过热。镍含量高的Co-Cr-Mo-C-B-Si自熔合金，特别适合于在含碳量高而线膨胀系数较小的钢材基体上喷涂。涂层具有耐磨粒、抗硬面、抗微震、耐气蚀和颗粒冲蚀性能。

铁基自熔性合金

铁基自熔合金一般是在“18-8”型或“Cr13”型不锈钢的基础上研制的，通过调整合金中的镍、铬含量，添加硅、硼等元素而形成。分为两种类型：一种是奥氏体不锈钢自熔合金，另一种是高铬铸铁型自熔合金。这类合金的碳含量较高，在组织中有较多的碳化物和硼化物，并具有较高的硬度和耐磨性。但此类合金脆性大，不宜用在受强烈冲击的零件上，适用于抗磨粒磨损而不需要进一步加工的零件上。

在很多场合下，可以用铁基工作涂层代替镍基涂层，在大量常温（中温）和弱腐蚀介质条件下，要求材料有良好的耐磨性能，不必使用镍基和钴基合金。

可选用的喷涂工艺有火焰喷涂、火焰喷焊、超音速喷涂、等离子堆焊、激光熔敷等。铁基自熔合金可用于各种轴类、箱体密封面、柱塞等零件的强化和修复。

高镍铁基自熔合金

1、 性能

主要用于火焰喷焊的材料，合金中含有相当高的镍，能显著提高铁基合金的强度和冲击韧性，改善铁基自熔合金的喷焊工艺性能，使熔点降低，脱氧造渣、焊层强化、耐磨性提高。焊层的金相为亚共晶型，即奥氏体基体+奥氏体与碳化物、硼化物共晶。由于晶体中的碳化物、硼化物硬度很高，因而焊层具有更好的耐磨性。

2、 应用

可选用的工艺有火焰喷焊、等离子堆焊、激光熔敷等，常用于工件的修复和耐磨强化。

不锈钢型铁基自熔合金

1、 性能

在奥氏体不锈钢的基础上加入硼、硅，能降低铁基体的熔点，增强焊层抗氧化和造渣能力。由于铬容易与硼、碳形成高硬度的化合物，使奥氏体基体“贫铬”而降低其耐蚀性和抗氧化性能，因而通常加入较高含量的铬。由于铁比钴、镍更容易氧化，熔点较高，合金熔点一般在1100-1200℃之间，固液相区间比较窄，合金液态流动性和抗氧化能力均不如镍基和钴基自熔合金好。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有火焰喷焊、等离子堆焊、超音速喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂等，制备耐弱腐蚀的工件，和耐磨表面的强化。

低碳不锈钢型自熔合金

1、 性能

低碳不锈钢型自熔合金是在不锈钢成分的基础上添加硼、硅研制的，分为Cr13、Cr17、1～8Cr-Ni等类型，通过硼、硅、镍、碳含量来调整合金硬度，并通过添加其他合金元素来改善合金性能。应用交普遍的是18-8Cr-Ni型。由于硼、硅的影响，在奥氏体不锈钢铁基自熔合金中弥散分布多种硼化物硬质相，硬质相的硬度很高，具有优异的耐金属间磨损和抗擦伤能力。

2、 应用

可选用的喷涂工艺有火焰喷涂、火焰喷焊、等离子堆焊，适用于密封面的修复。