Горячекатаная проволока Нп-40Х13: жаростойкая мартенситная проволока для сварочных и наплавочных работ
Горячекатаная проволока Нп-40Х13 — это сварочная (наплавочная) проволока из мартенситной нержавеющей стали, получаемая методом горячей прокатки. Обозначение «Нп» указывает на назначение «наплавочная», а марка 40Х13 соответствует высокоуглеродистой хромистой стали с содержанием углерода около 0,40 % и хрома в диапазоне 12–14 %. Такое сочетание обеспечивает высокую твёрдость наплавленного слоя, износостойкость и жаростойкость до 600–650 C при работе в условиях абразивного износа и умеренного газового воздействия.
Горячекатаное исполнение определяет характерную поверхность с окалиной и допусковыми отклонениями по диаметру, регламентируемыми ГОСТ 2246-70 для сварочной проволоки. Проволока поставляется в мотках или прутках и предназначена для ручной и механизированной наплавки, а также для изготовления электродов. В отличие от холоднотянутой проволоки, горячекатаная Нп-40Х13 имеет более крупнозернистую структуру, что учитывается при выборе режимов наплавки и последующей термообработки.
Технические характеристики и химический состав
Марка 40Х13 относится к мартенситному классу. После наплавки и охлаждения на воздухе формируется мартенситная структура с высокой твёрдостью. Для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности применяют отпуск при 200–400 C; при более высоких температурах наблюдается снижение твёрдости.
- Углерод (C) — 0,35–0,44 %
- Хром (Cr) — 12,0–14,0 %
- Кремний (Si) — 0,2–0,6 %
- Марганец (Mn) — 0,3–0,6 %
- Сера (S) — не более 0,025 %
- Фосфор (P) — не более 0,030 %
Диаметры горячекатаной проволоки Нп-40Х13 обычно лежат в диапазоне 3,0–8,0 мм. Предел прочности проволоки в исходном состоянии — 700–1000 МПа в зависимости от диаметра и режима прокатки. Твёрдость наплавленного слоя после охлаждения — 48–55 HRC, после отпуска при 300 C — 45–50 HRC.
| Диаметр, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость наплавки, HRC | Тип поставки |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 900–1000 | 8–12 | 50–55 | моток |
| 4,0 | 850–950 | 10–14 | 48–54 | моток |
| 5,0 | 800–900 | 12–16 | 47–53 | моток, пруток |
| 6,0 | 750–850 | 14–18 | 46–52 | пруток |
| 8,0 | 700–800 | 16–20 | 45–51 | пруток |
Области применения
Проволока Нп-40Х13 применяется там, где требуется сочетание износостойкости, жаростойкости и стойкости к эрозионному воздействию. Наплавленный слой эффективно работает при ударно-абразивных нагрузках и температурах до 600 C без интенсивного окисления.
- Наплавка рабочих органов дробильно-размольного оборудования: бил, молотков, брони мельниц
- Восстановление шнеков экструдеров, смесителей и питателей в производстве строительных материалов
- Упрочнение кромок ножей, зубьев ковшей и рыхлителей в горнодобывающей технике
- Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры, работающей в паровых и газовых средах
- Изготовление электродов для ручной дуговой наплавки деталей металлургического оборудования
- Ремонт штампов горячей деформации и инструмента, контактирующего с нагретым металлом
Технология наплавки и режимы
Перед наплавкой проволоку очищают от окалины и загрязнений. Наплавку ведут на постоянном токе обратной полярности. Для снижения склонности к трещинообразованию детали предварительно подогревают до 200–350 C, особенно при наплавке массивных изделий из среднеуглеродистых и легированных сталей. После наплавки рекомендуется замедленное охлаждение и отпуск при 250–350 C.
Расход защитного газа при механизированной наплавке в среде CO — 12–18 л/мин. При наплавке под флюсом применяют плавленые флюсы, обеспечивающие стабильное горение дуги и защиту сварочной ванны. Ток наплавки для диаметра 4,0 мм составляет 350–450 А, для диаметра 5,0 мм — 450–550 А.
Вопросы и ответы
Чем отличается Нп-40Х13 от 40Х13?
40Х13 — марка стали для изготовления изделий (прутки, листы, поковки), а Нп-40Х13 — сварочная проволока из стали аналогичного состава, предназначенная для наплавки. Проволока имеет регламентированный химический состав и допуски по диаметру согласно ГОСТ 2246-70.
Требуется ли предварительный подогрев при наплавке?
Да, для деталей толщиной более 30 мм и для сталей с углеродом выше 0,3 % рекомендуется подогрев до 200–350 C. Это снижает скорость охлаждения и предотвращает образование холодных трещин в наплавленном слое.
Какую твёрдость обеспечивает наплавленный слой?
После охлаждения на воздухе твёрдость составляет 48–55 HRC в зависимости от диаметра проволоки и режима наплавки. Отпуск при 300–350 C снижает твёрдость до 45–50 HRC, повышая сопротивление ударным нагрузкам.
При какой температуре работает наплавка Нп-40Х13?
Жаростойкость наплавленного слоя сохраняется до 600–650 C. При более высоких температурах наблюдается интенсивное окисление и потеря твёрдости, поэтому для работы выше 650 C применяют проволоки на основе хромоникелевых или кобальтовых сплавов.
