Stellite 159 堆焊层为什么含硼？钴基耐磨堆焊的选材与复验怎么核？

Stellite 159 是含硼的钴基堆焊合金，铬 18.5% 配镍 27.0%、硼 3.2% 是它的成分主线。订料时先要明白它不是常规司太立：常规钴基堆焊靠碳化物耐磨，这支料靠硼化物，硬相类型不同，适用工况也不同。

钴基堆焊为什么用钴做基体

钴基体的特点是高温下仍能保持较高的硬度与抗热疲劳能力，自身又有一定耐蚀性，摩擦系数低、抗咬合。堆焊层常在几百度工况下抗磨粒磨损与金属间磨损，基体的高温稳定性比常温硬度更重要。铬 18.5% 提供抗氧化与耐蚀，并形成铬的碳化物与硼化物；镍 27.0% 稳定面心立方结构、改善韧性；钼 5.5% 参与固溶强化。铁 2.0% 与硅 3.3% 在堆焊合金里兼作降熔点与脱氧元素，让熔敷更顺畅。

硼在堆焊层里起什么作用

硼 3.2% 是这支牌号与其他钴基堆焊料的主要分野。硼与铬、铁形成高硬度硼化物硬相，硬度高于常规碳化物硬相，抗磨粒磨损能力明显更强；同时硼降低合金熔点、改善堆焊时的流动性，让熔敷层更均匀、成形更平整。代价是硼化物本身较脆，堆焊层的厚度与预热温度必须控制，否则冷却时容易开裂。这也是含硼堆焊料不能照搬无硼牌号工艺参数的原因。

堆焊稀释率为什么最先要定

堆焊是把合金熔敷在基材表面，母材会有一部分熔入堆焊层，这就是稀释。稀释率越高，堆焊层里的合金元素被冲淡得越多，硬相体积分数下降、耐磨性随之打折。控制稀释率的办法包括：降低热输入、用小电流多道焊、先堆过渡层、采用带极堆焊。工艺评定里应把稀释率、堆焊层数与层间温度一起写清，只写「堆焊司太立」无法验收，也无法复现。

预热与冷却怎么安排

钴基堆焊层与碳钢或低合金钢基体的热膨胀差异较大，快速冷却会在界面产生较大应力，导致堆焊层开裂或剥离。常规做法是焊前预热、焊后缓冷，缓冷可以埋入保温材料或直接进炉。对含硼的堆焊合金，预热温度通常还要再高一档，因为硼化物对冷却速度更敏感。具体温度应按工艺评定确定，不能照搬同族其他牌号的参数——牌号相近不等于工艺相同。

复验核什么

一组是化学成分：铬、镍、硼三个元素是定成分的关键，硼尤其重要，它决定硬相的数量。二组是硬度：堆焊层表面硬度应按约定位置测量并分层记录，表层与界面附近的硬度并不相同，只给一个数值说明不了问题。三组是缺陷：裂纹、气孔、夹渣用渗透或超声抽检，界面结合情况可用超声。四组是尺寸：堆焊层厚度与加工余量是否符合图纸。

工况反查：什么时候该换堆焊材料

以磨粒磨损为主、温度较高的工况（泥浆泵、风机叶片、螺旋输送设备）适合含硼钴基堆焊料；以强冲击磨损为主时，钴基的脆性可能不划算，应改选韧性更好的堆焊材料；若工况温度不高、以金属间磨损为主，则可用铁基堆焊料替代，成本更低。选型时把磨损类型、工作温度与冲击强度三项写出来，比只写「耐磨」更能定准。