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(1) 硼、硅可降低合金的熔点,并能导致合金的固相和液相之间有较宽的温度区间,硼、硅元素均可与常用基体材料,如镍、钴、铁等,在高温下生成低熔点的共晶,使合金熔点大幅度降低。例如Ni-BA共晶熔点为1095;Fe-B共晶熔点为1070摄度;Co-B共晶熔点为1095摄度;Fe-B共晶熔点为1140摄度。硅对合金熔点的影响比硼要小。
合金熔点低,但有较宽的固一液相温度区间,使合金具有优良的流动性和润湿性。因此,合金的工艺性好,涂层成型美观。
(2) 硼硅的脱氧还原及造渣作用。硼、硅是强还原剂。在各个温度下,它们生成的氧化物比镍、钴、铁等元素生成的氧化物都很稳定。因此硼、硅元素对镍、钴、铁等元素的氧化物都有强烈的脱氧还原作用。硼、硅与氧作用,分别生成B2O3和SiO2,B2O3的熔点为580摄度,SiO2为1713摄度。B2O3虽然熔点低,但黏度较大,也难以浮出表面。但是,B2O3和SiO2同时存在时,就能生成低熔点的硼硅酸盐。例如73%的SiO2和27%B2O3的熔点为722摄度。这种硼硅酸盐的黏度小,密度小,流动性好,易浮出合金表面,并使焊层合金得到保护,不受氧化,防止产生气孔。
(3) 硼、硅元素可提高合金的硬度。硼、硅元素对合金的金相组织有弥散强化和固溶强化作用。第二相弥散分布在合金中,使其强度和硬度增加,这种强度和硬度的增加就称为弥散强化。硼的主要作用是弥散强化。硼除极少量溶于镍奥氏体中外,大部份以Ni3B等金属间化合物的形式,弥散分布在合金中。当合金中含有铬时,硼与铬能生成金属间化合物Cr2B、CrB等硬质颗粒。硼有时还和合金中的碳形成碳硼化合物硬颗粒。它们都弥散分布在合金中。这些硬颗粒的硬度极高。实验表明,当硼含量不高时随着硼的增加,涂层硬度显著增加。当硼含量超过3.5%时,其影响就不明显了。硅的作用主要是固溶强化。
在镍基自熔合金中,常温下硅在镍中的溶解度可达6%.因此,硅的绝大部分可固溶在镍奥氏体中,使其产生固溶强化。
此外,部分硬质相还与基体相形成共晶。共晶的多少及弥散分布程度与合金冷却速度有关。焊层凝固越快,则共晶相少而弥散,反之共晶相粒大并聚集。这种共晶相使焊层硬度增高脆性增大。
硼硅元素在铁基、钴基合金中也有类似的作用。一般合金中硼含量不超过6%,硅含量不超过5%.硼、硅含量太高会出现较多的脆性化合物,使涂层的塑性,韧性下降,脆性增加,易产生裂纹。