,1280 北京科技大学学报 第30卷 100m 20m d 20m 20μm 图9NiB样品喷焊层热疲劳裂纹的SEM照片(a)以及顶部(b)、中部(c)和底部(d)的放大图 Fig.9 SEM micrographs of a thermal crack in a Ni-B spray welding coating (a)and magnifications of the top area(b),middle area(c),and bot- tom area (d) 800 图8和图9表明热疲劳实验后Ni一A与NiB 700 -.-Ni-A 样品喷焊层中的各相的形貌和分布均无变化，表3 600 -o-Ni-B 500 给出热疲劳后各相的EDS成分分析结果，可以看 400 出，在热疲劳实验后各相中元素的含量几乎没有任 300 200 何变化 100 0 0.4 0.8 121.6 3结论 x/mm 图10Ni一A、NiB喷焊层硬度随深度x的变化曲线 (I)热疲劳实验后Ni一A、NiB样品喷焊层内 Fig-10 Curves of hardness to depth x of Ni-A and No-B spray- 均未出现平行裂纹，喷焊层没有分层或者剥落，说明 welding coatings Ni一A、NiB喷焊层内部及喷焊层与基材的结合较 表3热疲劳实验后N一A、NB喷焊层中相的元素成分（质量分数） Table 3 Phase components in Ni-A and Ni-B spray weld coatings after thermal fatigue experiment % 样品 相 Ni Cr Si Fe Cu Mo 基体相 67.65 4.80 4.38 20.01 3.16 Ni-A 针状第二相 8.53 73.06 一 4.04 一 14.37 块状第二相 8.78 53.92 14.12 23.18 基体相 77.09 7.63 3.94 11.35 Ni-B 针状第二相 16.00 80.63 0.77 2.59 强，足以抵抗热应力存在引起的剥离 参考文献 (2)NiB样品中的热裂纹密集，裂纹向喷焊层 [1]Hales C.Stevens K J.Daniel P L.et al.Boiler feed water pipe 内部扩展较深，有热裂纹穿过结合区进入基材，相 failure by flow assisted chelant corrosion.Eng Failure Anal, 比之下，Ni一A样品中的热裂纹稀疏，裂纹皆终止于 2002,9:235 靠近基体的区域I内.区域I内存在呈块状的富Cr [2]Forlerer E.Guerra R C.Ermini E.Use of topographic polymeric 第二相，在离近表面层的区域Ⅱ与基材之间起到了 replica to characterize electric corrosion failure.Wear.2007. 263.1508 抑制了热裂纹扩展的缓冲作用，从而提高了N一A [3]Ting K.The evaluation of intergranular stress corrosion cracking 热疲劳性能 problems of stainless steel piping in Taiwan BWR-6 Nuclear Pow-图9 Ni－B 样品喷焊层热疲劳裂纹的 SEM 照片（a）以及顶部（b）、中部（c）和底部（d）的放大图 Fig．9 SEM micrographs of a thermal crack in a N-i B spray welding coating （a） and magnifications of the top area （b）‚middle area （c）‚and bot￾tom area （d） 图10 Ni－A、Ni－B 喷焊层硬度随深度 x 的变化曲线 Fig．10 Curves of hardness to depth x of N-i A and No-B spray￾welding coatings 图8和图9表明热疲劳实验后 Ni－A 与 Ni－B 样品喷焊层中的各相的形貌和分布均无变化．表3 给出热疲劳后各相的 EDS 成分分析结果．可以看 出‚在热疲劳实验后各相中元素的含量几乎没有任 何变化． 3 结论 （1） 热疲劳实验后 Ni－A、Ni－B 样品喷焊层内 均未出现平行裂纹‚喷焊层没有分层或者剥落‚说明 Ni－A、Ni－B 喷焊层内部及喷焊层与基材的结合较 表3 热疲劳实验后 Ni－A、Ni－B 喷焊层中相的元素成分（质量分数） Table3 Phase components in N-i A and N-i B spray weld coatings after thermal fatigue experiment ％ 样品 相 Ni Cr Si Fe Cu Mo 基体相 67∙65 4∙80 4∙38 20∙01 3∙16 － Ni－A 针状第二相 8∙53 73∙06 － 4∙04 － 14∙37 块状第二相 8∙78 53∙92 － 14∙12 － 23∙18 Ni－B 基体相 77∙09 7∙63 3∙94 11∙35 － － 针状第二相 16∙00 80∙63 0∙77 2∙59 － － 强‚足以抵抗热应力存在引起的剥离． （2） Ni－B 样品中的热裂纹密集‚裂纹向喷焊层 内部扩展较深‚有热裂纹穿过结合区进入基材．相 比之下‚Ni－A 样品中的热裂纹稀疏‚裂纹皆终止于 靠近基体的区域Ⅰ内．区域Ⅰ内存在呈块状的富 Cr 第二相‚在离近表面层的区域Ⅱ与基材之间起到了 抑制了热裂纹扩展的缓冲作用‚从而提高了 Ni－A 热疲劳性能． 参 考 文 献 ［1］ Hales C‚Stevens K J‚Daniel P L‚et al．Boiler feed-water pipe failure by flow-assisted chelant corrosion． Eng Failure A nal‚ 2002‚9：235 ［2］ Forlerer E‚Guerra R C‚Ermini E．Use of topographic polymeric replica to characterize electric corrosion failure． Wear‚2007‚ 263：1508 ［3］ Ting K．The evaluation of intergranular stress corrosion cracking problems of stainless steel piping in Taiwan BWR-6Nuclear Pow- ·1280· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷