DOC《钴钼铬硅合金粉末》

钴钼铬硅合金粉末 编制说明 (预审稿) 钴钼铬硅合金粉末行业标准编制说明

一、工作简况 1.

1 项目来源 根据《工业和信息化部关于印发2017年第二批行业标准制修订计划的通知》(工信厅科[2017]70号)的要求,由北京矿冶科技集团有限公司(原北京矿冶研究总院)负责组织制定《钴钼铬硅合金粉末》有色行业标准,项目计划编号为2017-0197T-YS,计划完成年限2019年. 1.2 本标准所涉及的产品简况 钴钼铬硅合金粉末是用于等离子喷涂、等离子堆焊、超音速喷涂和激光熔覆等表面制备技术的主要由钴、钼、铬、硅等元素组成的钴基合金粉末.该合金粉末材料与传统的碳化钨强化型钴基合金不同,是一种由钴-钼硅形成的金属间化合物Laves相强化的合金.由于合金中加入过量的钼和硅,在结晶过程中会析出硬质相Laves相,并均匀分散在软的钴合金基体中,使得这些材料得到强化并具有好的涂层性能.加入铬元素可改善合金的耐腐蚀性能和进一步提高耐磨性能,随着合金中的铬含量的增加,合金涂层的抗氧化和耐腐蚀性能随之增强,耐磨粒磨损性能也更好. 钴钼铬硅合金粉末制备的涂层具有优异的耐磨损、耐擦伤、耐腐蚀性、抗氧化性和抗磨粒磨损性能,同时具有高的高温硬度(高温红硬性好),从而使涂层具有高的使用温度(高达800℃).在无润滑和润滑不足情况下,这种合金相互之间,或与工具钢、低合金钢、青铜、铝合金、高温合金、石墨等之间,摩擦系数小,摩擦力小,因此特别适用于低润滑或无润滑的工况条件.该合金粉末适用于等离子喷涂、等离子喷焊、超音速喷涂和激光熔覆,制备的涂层可用于泵组件,起落架,球和滚子轴承,套筒轴承,轴颈轴承,活塞环,凸轮轴,挤压机筒体、密封垫、活塞环、叶片、铸造结晶器、高低压力喷嘴,气门座,气门面、排气扇叶、高压导向器外环、涡轮封严环、高压涡轮机匣等部件表面强化和尺寸修复,在航空、汽车、冶金、机械、电力等众多工业领域具有广泛的应用前景. 国外,美国等国的研究人员于上个世纪七十年代研究发现,过量加入钼和硅会在钴基体中形成CoMoSi金属间化合物,该金属间化合物属C-14(MgZn2)型结构的Laves相.由于Laves相熔点高、硬度高、摩擦系数低,因此具有优越的耐磨性能;

且Laves相大量地均匀分布于钴基体中,从而开发出了具有优异耐磨性能和综合高温性能的钴钼铬硅合金.随着表面技术的不断发展,又相继开发出了钴钼铬硅焊材和粉末涂层材料,产品型号以T-

400、T-800和T-900表示. 基于航空工业的需求,北京矿冶科技集团有限公司从上个世纪九十年代末开始研制金属间化合物相强化的钴基耐磨粉末涂层材料,采用雾化制粉工艺成功研制开发出性能优异的钴钼铬硅合金粉末.经过多年的发展,该先进的合金粉末涂层材料在生产工艺及在各行业的应用已日趋成熟.目前,以北京矿冶科技集团有限公司、上海司太立有限公司等为代表研究院所和企业,已建立了该合金粉末成熟的气雾化制粉生产工艺,产品质量实现稳定控制,如北京矿冶科技集团有限公司研制开发的KF-

331、KF-

333、KF-334等,并在航空、冶金等行业得到越来越广发的应用,为我国重要装备的研制生产、关键装备零部件表面强化和再利用发挥了重要的作用. 目前该类产品作为重要装备或零部件的表面强化和修复用涂层材料,可实现延长零部件使用寿命和零部件再利用,达到节省能源和资源的目的,属绿色再制造高性能涂层材料.由于该类合金粉末产品在供货和产品验收时均依据各自的企业标准或产品技术条件,在产品的制备方法、技术指标、质量控制要求、验收方法等方面没有统一的规范和标准,给供需双方在生产、贸易过程中带来许多不便. 因此,随着该产品的不断发展,为了指导该类合金粉末材料的生产,保证产品质量,规范供需双方贸易过程,大力推广该产品在各行业中的应用,引领相关行业的技术创新和技术进步,制定该产品的行业标准显得日益迫切并具有重要意义,项目的实施将具有很好的经济和社会效益. 1.3 承担单位情况及主要工作过程 1.3.1 承担单位情况 北京矿冶科技集团有限公司是隶属于国务院国资委管理的中央企业,属国家首批创新型企业,是我国以金属矿产资源综合开发利用为核心主业的规模最大的综合性研究与设计机构,在有色金属采矿、选矿、冶炼和金属粉体材料等研究领域可代表国家水平,在国内外同行中有较大的影响. 北矿新材科技有限公司是中央直属大型科技企业北京矿冶科技集团有限公司以其所属金属材料研究设计所和北京钨钼材料厂为基础,与北京市科学技术委员会共同出资设立的集研究、开发、生产、经营四位一体的现代材料科技公司,在涂层材料和绿色电极领域具有显著的产业优势. 1.3.2 主要工作过程 北京矿冶科技集团有限公司接到《钴钼铬硅合金粉末》编写任务后,组织北京矿冶科技集团有限公司、北矿新材科技有限公司相关的技术人员,成立了标准编制小组.通过收集和整理国内外钴钼铬硅合金粉末信息和技术资料,采用走访、电话联系等方式咨询了包括上海司太立有限公司、天津肯纳金属材料有限公司等国内主要钴钼铬硅合金粉末生产厂商,充分了解了钴钼铬硅合金粉末生产工艺状况、产品质量控制等,并对国内相关生产制造和质量水平进行了充分论证,于2019年1月形成有色行业标准《钴钼铬硅合金粉末》征求意见稿. 2019年3月28日全国有色金属标准化技术委员会在株洲市主持召开了标准讨论会,来自全国有色金属标准化技术委员会、株洲硬质合金集团有限公司、钢铁研究总院、西部宝德粉末冶金有限公司、北京当升材料科技股份有限公司、湖南长远理科有限公司、天津国安盟固利新材料科技有限公司、金驰能源材料有限公司、广东佳纳能源科技有限公司、浙江华友钴业有限公司、九江有色金属冶炼有限公司、宁夏东方钽业股份有限公司、广东广晟稀有金属光电新材料有限公司等13家单位的18名专家对本标准的讨论稿进行了讨论,编制小组根据会议汇总意见(详见 标准征求意见稿意见汇总处理表 ,采纳了以上专家的意见和建议,并依据意见和建议对标准进行了修改,形成了该标准征求意见汇总处理表及预审稿.

二、标准编制原则和确定标准主要内容的论据 2.1 标准编制原则 2.1.1 符合性 为满足航空、冶金、机械等工业领域以及相关行业对钴钼铬硅合金粉末的使用性能要求,我集团公司与使用单位双方对质量检测标准公平受益,能够按现行通用方式进行产品检测,所以本标准格式按照GB/T 1.1-2009的标准要求进行制定. 本标准修改稿在参照国内同类产品生产技术水平的基础上,体现了国内大多数热喷涂企业、表面修复企业、冶金、机械等相关企业等对钴钼铬硅合金粉末的质量性能要求.充分考虑相关企业和使用单位对粉末性能及检测方式等的意见和建议,力争做到标准切实可行,具有可操作性,能够被应用单位普遍接受. 2.1.2 先进性 随着航空发动机等在近些年的快速发展,钴钼铬硅合金粉末作为重要的高性能耐磨涂层材料,在航空、冶金、机械等工业领域具有广泛的应用.其标准的制定能够推进该产品向具有高性能粉末质量控制技术要求不断发展.为体现对国内相关热喷涂粉末材料生产企业的技术特点及检测手段的支持,本标准规定了钴钼铬硅合金粉末的产品要求,试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存、质量证明书和合同(或订货单)等内容,使之能够适应热喷涂工艺、粉末冶金工艺等的应用,满足相关行业工艺技术及设备不断发展的需求. 2.2确定标准主要内容的论据 2.2.1 标准适用范围 钴钼铬硅合金粉末是采用雾化法制备,根据使用用途不同可采用气雾化或水雾化工艺生产.该粉末材料用于等离子喷涂、超音速喷涂、等离子喷焊和激光熔覆等表面工艺技术,制备耐磨耐腐蚀功能防护涂层. 标准的适用范围为适用于等离子喷涂、超音速喷涂、等离子喷焊和激光熔覆用钴钼铬硅合金粉末. 2.2.2 规范性引用文件 该粉末产品在验收时,粉末的粒度采用 GB/T

1480 金属粉末 干筛分法测定粒度 和 GB/T

19077 粒度分析 激光衍射法 测定;

产品的化学成分中碳含量的测定采用 GB/T 4702.14 金属铬分析化学分析方法 红外线吸收法测定碳量 ;

产品的化学成分中硫含量的测定采用 GB/T 4702.16 金属铬 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧中和滴定法 ;

取样方法执行 GB/T 5314粉末冶金用粉末 取样方法 ;

产品的化学成分中氧的测定采用 GB/T

11261 钢铁 氧含量的测定 脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法 .因此,本标准引用以下规范性文件: GB/T

1480 金属粉末 干筛分法测定粒度 GB/T 4702.14 金属铬分析化学分析方法 红外线吸收法测定碳量 GB/T 4702.16 金属铬 硫含量的测定 红外线吸收法和燃烧中和滴定法 GB/T

5314 粉末冶金用粉末 取样方法 GB/T

11261 钢铁 氧含量的测定 脉冲加热惰气熔融-红外线吸........