鎳-硼-硅系自熔合金粉-審定稿 編制說(shuō)明

1成年限2024年。標(biāo)準(zhǔn)起草單位為：鋼鐵研究總院有限公司。參與單位為：陜西激光熔覆中優(yōu)先與涂層材料中的氧和基體表面的氧化物反應(yīng)生成低熔點(diǎn)的硼硅16個(gè)牌號(hào)自熔合金粉末被成功研制并通過(guò)了冶金工業(yè)部的系列定型鑒定。該技煤炭和玻璃模具等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用，并取得了顯著的直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效成合金時(shí)，合金熔點(diǎn)降低到易被氧一乙炔火焰所熔化的范圍。鎳的熔點(diǎn)為左右，而且可在HRC10~HRC55之間調(diào)節(jié)硬度，并具有耐磨、耐蝕和抗氧化性2鋼鐵研究總院有限公司擁有先進(jìn)齊全的研發(fā)基礎(chǔ)條件，通過(guò)了ISO9001質(zhì)3原子力顯微鏡、透射電鏡、低頻疲勞性能及缺口敏感性試驗(yàn)機(jī)，120T材料試驗(yàn)省部級(jí)重點(diǎn)試驗(yàn)室、重點(diǎn)研究基地和工程技術(shù)研究中心等63個(gè)，省級(jí)協(xié)同創(chuàng)新）；北礦新材科技有限公司是礦冶科技集團(tuán)有限公司下屬的兩個(gè)二級(jí)單位金屬材料研究設(shè)計(jì)所和北京鎢鉬材料廠組建而成，現(xiàn)已成為國(guó)家特種功能粉末及涂硬度計(jì)、顯微維氏硬度計(jì)、布氏硬度計(jì)等專(zhuān)用分析測(cè)4械、塑料機(jī)械、軟磁合金、離心澆鑄、3D打印等領(lǐng)域。高端粉體材料產(chǎn)品，作自貢長(zhǎng)城表面工程技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)最大的鎢基硬面材料生產(chǎn)企業(yè)，也科技服務(wù)業(yè)"四大業(yè)務(wù)板塊，涉及難熔金屬材料及制品、稀土永磁材料及制品、蘭州理工大學(xué)（LanzhouUniversityofTechnology）是甘肅省人民政府、教批批準(zhǔn)具有學(xué)士學(xué)位授予權(quán)的院校之一。學(xué)校有12個(gè)研究所，1個(gè)河北省院士53個(gè)省級(jí)高校應(yīng)用技術(shù)研發(fā)中心，1個(gè)工程訓(xùn)練中稿提出修改意見(jiàn)，確保試驗(yàn)參數(shù)能夠滿(mǎn)足檢表1標(biāo)準(zhǔn)主要修訂人及分工1234567892023年2月，全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在廣東省佛山市組織召開(kāi)會(huì)位專(zhuān)家代表參加了會(huì)議等單位參加了會(huì)議，會(huì)議對(duì)6鋼鐵研究總院有限公司在接到項(xiàng)目下達(dá)的任務(wù)后立即與參編單位成立標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)、使用和質(zhì)量水平進(jìn)行了充分論證，于202國(guó)標(biāo)（北京）檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司、國(guó)合通用（青島）測(cè)試評(píng)價(jià)有限公司等36家單位45位專(zhuān)家代表參加了會(huì)議。與會(huì)代表對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿進(jìn)行了認(rèn)真、細(xì)修改完善，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿及編制說(shuō)明，并提交同時(shí)全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)通過(guò)工作群、郵件向委員單位征求意見(jiàn)，并將征求意見(jiàn)資料在網(wǎng)站上掛網(wǎng)。征求意見(jiàn)的單位主要包形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿意見(jiàn)匯總處理表。標(biāo)準(zhǔn)制定工作組對(duì)征求意見(jiàn)稿進(jìn)行修7XXX等XX家單位XX位專(zhuān)家代表參加了會(huì)議，見(jiàn)《有色金屬標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)參加），合金粉末標(biāo)準(zhǔn)（YS/T526-2006）已滿(mǎn)8隨著近幾十年熱噴涂設(shè)備及工藝技術(shù)、激光熔覆技術(shù)的快速發(fā)展，Ni-B-Si選取單位一提供的FZN-15A-1，F(xiàn)ZN-20A-1，F(xiàn)ZN9末相混淆，故應(yīng)對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行修改。（注：-1表示粉末來(lái)自單位一，-2表示表1化學(xué)成分結(jié)果驗(yàn)證單位規(guī)格和牌號(hào)化學(xué)成分，%CBNiCuFeCrPSOFZN-15A-10.062余量8.56////FZN-20A-10.0542.37余量8.32////FZN-25A-10.0482.76余量＜0.0106.95////FZN-15A-10.071余量////FZN-20A-10.0562.35余量9.748.68////FZN-25A-10.0492.78余量/7.21////FZN-15A-20.03952.15余量2.850.0020/FZN-20A-20.04782.61余量0.053.482.100.0156/FZN-25A-20.04812.57余量0.043.462.070.0284/FZN-30A-20.03912.04余量4.490.0226/FZN-15A-20.0322.200.99余量2.840.00240.038FZN-20A-20.0392.65余量0.0303.452.000.00240.014FZN-25A-20.0392.64余量0.0303.462.000.00250.012FZN-30A-20.332.13余量4.646.700.00240.010FZN-15A-2/0.89余量2.79//FZN-20A-2/2.04余量0.033.42.04//FZN-25A-2/2.15余量0.033.42.03//FZN-30A-2/余量4.276.54//FZN-30A-30.01782.61余量0.010.10<0.010.0254/FZN-30A-30.0132.72余量＜0.014.540.0900.0280.00040.010FZN-30A-3/余量0.010.23//FZN-15A1.6-2.4余量////FZN-20A2.0-3.0余量/////FZN-25A3.0-4.01.0-2.0余量/////表2熔融溫度結(jié)果驗(yàn)證單位規(guī)格和牌號(hào)熔融溫度，℃FZN-15A-1FZN-20A-1FZN-25A-1FZN-15A-1FZN-20A-1FZN-25A-1及單位三提供單的FZN-30A-3鎳基自熔合金粉末，采用干篩分法測(cè)定粒度分析表3粒度結(jié)果驗(yàn)證單位規(guī)格和牌號(hào)粒度FZN-20A-1FZN-20A-1FZN-15A-2≥106為0%，≤20為2.3%FZN-20A-2FZN-25A-2FZN-30A-2FZN-30A-3≥106為0.4%，≤20為0%目前部分廠家的自熔合金粉末化學(xué)成分在控制上只有主元素含量相對(duì)符合在實(shí)際測(cè)量中發(fā)現(xiàn)大部分產(chǎn)品中Cr元素含量相對(duì)較高，和現(xiàn)有的鎳鉻硼硅自熔弊端，并且經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)大部分廠家的鎳硼硅系列的自熔合金粉也只有后續(xù)經(jīng)過(guò)多方調(diào)研單位四和單位五提供了目前的鎳硼硅系列的自熔合金粉FZN-50A的鎳基自熔合金粉末，化學(xué)成分結(jié)果如表4所示。根據(jù)表4中兩家提供的數(shù)據(jù)結(jié)果，P和S不是必測(cè)項(xiàng)，所以在含量測(cè)定不強(qiáng)制要求，F(xiàn)e含量?jī)杉冶?化學(xué)成分結(jié)果粉末提供單位規(guī)格和牌號(hào)化學(xué)成分，%CBNiCuFeCrPSO單位四FZN-15A≤0.081.6-2.4Bal≤1.0≤1.0≤0.03≤0.03≤0.03FZN-20A≤0.082.0-3.0Bal/≤1.0≤1.0≤0.03≤0.03≤0.03FZN-25A≤0.082.5-3.0Bal/≤1.0≤1.0≤0.03≤0.03≤0.03FZN-30A≤0.082.0-3.0Bal/≤1.0≤1.0≤0.03≤0.03≤0.03FZN-35A≤0.082.5-3.5Bal/≤1.0≤1.0≤0.03≤0.03≤0.03FZN-40A≤0.082.5-3.51.9-2.5Bal/≤1.0≤1.0≤0.03≤0.03≤0.03FZN-50A≤0.082.5-3.52.5-3.5Bal/≤1.0≤1.0≤0.03≤0.03≤0.03單位五FZN-20A1.8-3.0Bal/≤0.5//≤0.05FZN-25A2.4-3.0Bal/≤0.5//≤0.05FZN-35A≤0.42.4-3.51.0-2.0Bal/≤0.5//≤0.05FZN-40A≤0.42.4-3.51.5-2.5Bal/≤0.5//≤0.05FZN-50A≤0.43.0-4.52.5-3.5Bal/≤0.5//≤0.05表5確定的化學(xué)成分牌號(hào)和規(guī)格化學(xué)成分，%CSiBNiCuFeCrOFZN-15A≤0.101.6～2.40.8～1.4余量19～21≤0.5≤0.05FZN-20A≤0.102.0～3.01.0～1.5余量/≤0.5≤0.05FZN-25A≤0.102.4～3.01.0～1.5余量/≤0.5≤0.05FZN-30A≤0.102.0～3.01.2～1.9余量/≤0.5≤0.05FZN-35A≤0.102.4～3.51.2～2.0余量/≤0.5≤0.05FZN-40A≤0.102.4～3.51.5～2.5余量/≤0.5≤0.05FZN-50A≤0.102.5～4.52.5～3.5余量/≤0.5≤0.05FZN-50A的鎳基自熔合金粉末，熔融溫度及硬度結(jié)果的實(shí)測(cè)值及要求值如表6表6熔融溫度及硬度結(jié)果粉末提供單位規(guī)格和牌號(hào)熔融溫度，℃標(biāo)準(zhǔn)值沉積層硬度，HRC標(biāo)準(zhǔn)值單位四FZN-15AFZN-20AFZN-25AFZN-30A27-33FZN-35A32-38FZN-40A37-43FZN-50A47-53單位五FZN-15A//FZN-20AFZN-25A23-27FZN-30A//FZN-35A33-38FZN-40A990-107038-42FZN-50A980-106048-52表7產(chǎn)品的熔融溫度和沉積層硬度要求牌號(hào)熔融溫度/℃沉積層硬度/HRCFZN-15A980～115013～16FZN-20A1020～115017～22FZN-25A1010～112023～27FZN-30A1050～112028～32FZN-35A1000～112033～37FZN-40A1000～112038～43FZN-50A1000～109047～53FZN-50A的鎳基自熔合金粉末，粉末粒度結(jié)果如表8所示。根據(jù)兩家單位提供表8粒度結(jié)果粉末提供單位粒度規(guī)格/μm粒度組成單位四20～106>106μm不大于3%20μm不大于3%53～150>150μm不大于3%53μm不大于3%20～53>53μm不大于3%；＜20μm不大于3%單位五20～106>106um不大于5%；<20um不大于5%53～150>150um不大于5%；<53um不大于5%20～53>53um不大于5%；<20um不大于5%表9產(chǎn)品的粒度范圍粒度規(guī)格/μm粒度組成20～106>106μm，不大于3%；＜20μm，不大于3%。53～150>150μm，不大于3%；＜53μm，不大于3%。20～53>53μm，不大于3%20μm，不大于3%。表10所示。綜合兩家單位結(jié)果，且為保證產(chǎn)品末的松裝密度≥4.5g/cm3，流動(dòng)性≤18s/50g。表10產(chǎn)品的流動(dòng)性和松裝密度粉末提供單位產(chǎn)品牌號(hào)粒度規(guī)格/μm松裝密度(g/cm3)流動(dòng)性(s/50g)單位四/53～150μm>4.65＜16.5單位五FZN-20A/FZN-25A/FZN-35A/FZN-40A/FZN-50A/電氣特性等的一種表面強(qiáng)化方法。隨著這些技術(shù)的日益成熟，Ni-B-Si系自熔合因此將原標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍修改為氧-乙炔噴焊、等離子堆焊、激光熔覆等焊YS/T539.1鎳基合金粉化學(xué)分析方法第1部分：硼量的測(cè)定酸堿滴定法中YS/T539.3鎳基合金粉化學(xué)分析方法YS/T539.4鎳基合金粉化學(xué)分析方法YS/T539.9鎳基合金粉化學(xué)分析方法根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的擴(kuò)大，增加了等離子堆焊、牌號(hào)化學(xué)成分，%CSiBNiCuFeCrOFZN-15A≤0.081.6～2.40.8～1.4余量19～21≤0.5≤0.03FZN-20A≤0.082.0～3.01.0～1.5余量/≤0.5≤0.03FZN-25A≤0.082.4～3.01.0～1.5余量/≤0.5≤0.03FZN-30A≤0.082.0～3.01.2～1.9余量/≤0.5≤0.03FZN-35A≤0.082.4～3.51.2～2.0余量/≤0.5≤0.03FZN-40A≤0.082.4～3.51.5～2.5余量/≤0.5≤0.03FZN-50A≤0.082.5～4.52.5～3.5余量/≤0.5≤0.03牌號(hào)沉積層硬度/HRC備注（沉積層特性）FZN-15A13～17很容易加工，浸潤(rùn)性良好，易焊合鑄件中的裂縫和凹洼處FZN-20A17～22容易加工，耐熱沖擊性良好，適用于玻璃用的鑄鐵模具的修復(fù)FZN-25A23～27容易加工，耐磨，適用于鑄鐵、鋼和合金鋼部件修復(fù)。也可作釬焊材料。FZN-30A28～32容易加工，耐磨，適用于玻璃用的鑄鐵模具的修復(fù)FZN-35A33～37容易加工，耐磨，適用于玻璃用的鑄鐵模具的修復(fù)FZN-40A38～43耐磨、耐熱腐蝕、熱沖擊FZN-50A47～53耐磨、耐熱腐蝕、熱沖擊，適用于輥面修復(fù)、玻璃模具牌號(hào)熔融溫度/℃FZN-15A980～1100FZN-20A1020～1150FZN-25A1010～1120FZN-30A1050～1120FZN-35A1000～1120FZN-40A1000～1120FZN-50A1000～1090粒度規(guī)格/μm粒度組成應(yīng)用工藝20～106＜20μm，不大于3%；＞106μm，不大于3%。氧—乙炔噴焊50～150＜53μm，不大于3%；＞150μm，不大于3%。等離子堆焊、激光熔覆20～53＜20μm，不大于3%；＞53μm，不大于3%。激光熔覆注：粒度分布由供需雙方協(xié)商。對(duì)單位四提供的粉末進(jìn)行表11化學(xué)成分結(jié)果驗(yàn)證單位規(guī)格和牌號(hào)化學(xué)成分，%CBNiCuFeCrOFZN-15A0.0279Bal0.370.130.0235FZN-20A0.05572.51Bal/219FZN-25A0.00822.71Bal/082FZN-30A0.01012.56Bal/0.460.0075FZN-35A0.01983.04Bal/0.300.470.0081FZN-40A0.01402.962.04Bal/0.060.0078FZN-50A0.01042.822.74Bal/0.050.0101FZN-15A0.010.86Bal0.440.080.029FZN-20A0.0872.60.82Bal/0.044FZN-25A0.0082.64Bal/0.060.040.011FZN-30A0.0122.6Bal/0.260.036FZN-35A0.0042.87Bal/0.050.023FZN-40A0.012.83Bal/0.090.040.041FZN-50A0.0152.842.52Bal/0.040.038FZN-15A0.0331Bal20.030.270.0221FZN-20A0.08982.32Bal/232FZN-25A0.01442.64Bal/112FZN-30A0.01342.53Bal/0.130.340.0202FZN-35A0.02413.32Bal/0.320.570.0139FZN-40A0.02322.21Bal/109FZN-50A0.01323.042.94Bal/101FZN-15A0.011Bal0.019FZN-20A0.082Bal0.019FZN-25A0.085Bal0.015FZN-30A0.015Bal0.013FZN-35A0.0072Bal0.017FZN-40A0.012Bal0.0088FZN-50A0.016Bal0.037對(duì)單位四提供的粉末進(jìn)行熔融溫度及硬度分析表12熔融溫度及硬度結(jié)果驗(yàn)證單位技術(shù)參數(shù)FZN-15AFZN-20AFZN-25AFZN-30AFZN-35AFZN-40AFZN-50A熔融溫度，℃司沉積層硬度，HRC20.826.530.534.841.350.2司20.725.929.825.428.934.741.651.4對(duì)單位四提供的粉末進(jìn)行粉末粒度分析，其結(jié)果如表13所示，除其中53~150μm力度范圍的測(cè)出＞150μm為3.2%才稍微超出標(biāo)準(zhǔn)外，其余都符合標(biāo)準(zhǔn)要表13粒度檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證單位產(chǎn)品牌號(hào)粒度規(guī)格/μm粒度組成實(shí)測(cè)值天津鑄金科技開(kāi)發(fā)股份有限公司/20～106>106μm為1.03%20μm為1.22%/53～150>150μm為0%53μm為1.04%/20～53>53μm為0.85%；＜20μm為1.56%鋼鐵研究總院有限公司ZFN-20A20～106>106μm為1.06%；＜20μm為0.86%ZFN-25A53～150>150μm為1.45%；＜53μm為1.32%ZFN-50A20～53>53μm為0.68%；＜20μm為1.49%自貢長(zhǎng)城表面工程技術(shù)有限公司ZFN-15A53～150>150μm為3.2%53μm為0.1%ZFN-20A53～150>150μm為2.2%；＜53μm為0.3%ZFN-25A53～150>150μm為2.5%；＜53μm為0.1%ZFN-30A53～150>150μm為2.7%；＜53μm為0.2%ZFN-35A53～150>150μm為2.1%53μm為0.1%ZFN-40A53～150>150μm為2.0%53μm為0.2%ZFN-50A53～150>150μm為1.5%53μm為0.1%北礦新材料科技有限公司FZN-40A20～106>106μm為1.21%；＜20μm為0.22%FZN-30A53～150>150μm為0.31%；＜53μm為1.44%FZN-15A20～53>53μm為0.85%；＜20μm為1.56%安泰科技股份有限公司FZN-15A45～150>150μm為2.19%53μm0.07為%FZN-20A53～150>150μm為1.46%；＜53μm為0.18%FZN-25A53～150>150μm為2.11%53μm為0.06%%FZN-30A53～150>150μm為0%53μm為0.18%FZN-35A53～150>150μm為1.03%53μm為1.22%FZN-40A53～150>150μm為0%53μm為1.04%%FZN-50A53～150>150μm為1.13%53μm為0%對(duì)單位四提供的粉末進(jìn)行流動(dòng)性和松裝密度分析，其結(jié)果如表14所示，由表14產(chǎn)品的流動(dòng)性和松裝密度/45～180μm45～180μm45～180μm45～106μm45～180μm對(duì)單位五提供的粉末進(jìn)行表15化學(xué)成分結(jié)果驗(yàn)證單位規(guī)格和牌號(hào)化學(xué)成分，%CBNiCuFeCrOFZN-20A0.032.02Bal/0.450.330.015FZN-25A0.032.42Bal/0.420.440.02FZN-35A0.032.98Bal/0.850.10.02FZN-40A0.033.36Bal/0.10.02FZN-50A0.043.383.04Bal/0.440.070.02FZN-20A0.032.2Bal/0.420.340.02FZN-25A0.032.68Bal/0.450.450.02FZN-35A0.033.04Bal/2FZN-40A0.033.3Bal/0.02FZN-50A0.043.422.95Bal/0.460.060.03對(duì)單位五提供的粉末進(jìn)行熔融溫度及硬度分析表16熔融溫度及硬度結(jié)果驗(yàn)證單位技術(shù)參數(shù)FZN-20AFZN-25AFZN-35AFZN-40AFZN-50A熔融溫度，℃沉積層硬度，HRC20±125±13