Кобальтовый наплавочный порошок MP35N в Минске

Кобальтовый наплавочный порошок MP35N: состав, свойства и применение

Кобальтовый наплавочный порошок MP35N — это металлургический материал на основе многокомпонентного сплава Co–Ni–Cr–Mo, предназначенный для газотермического напыления и лазерной наплавки износостойких и коррозионностойких покрытий. Сплав MP35N (UNS R30035) относится к классу кобальтовых суперсплавов, упрочняемых деформацией и дисперсионным твердением, и сохраняет механические характеристики при температурах от криогенных до +400 C. Порошок получают методами газовой атомизации (GA) или плазменного распыления, что обеспечивает сферическую морфологию частиц и высокую насыпную плотность.

Химический состав и фазовое состояние

Сплав MP35N содержит 35 % кобальта, 35 % никеля, 20 % хрома и 10 % молибдена (соотношение Co:Ni:Cr:Mo = 35:35:20:10). Такая композиция формирует гранецентрированную кубическую (ГЦК) матрицу с низкой энергией дефектов упаковки, что при деформации вызывает превращение ГЦК ГПУ (гексагональная плотноупакованная фаза). Именно это структурное превращение обеспечивает сочетание высокой прочности и пластичности наплавленного слоя.

• Кобальт (Co) — 35 %: стабилизирует ГПУ-фазу, повышает жаропрочность.
• Никель (Ni) — 35 %: обеспечивает пластичность и стойкость к водородному охрупчиванию.
• Хром (Cr) — 20 %: формирует пассивную оксидную плёнку CrO, защищающую от питтинговой коррозии.
• Молибден (Mo) — 10 %: повышает сопротивление точечной коррозии в хлоридных средах.
• Примеси (C, S, P, O) — суммарно не более 0,05 %: минимизируют образование хрупких фаз.

Технические характеристики порошка

Гранулометрический состав порошка MP35N подбирается под конкретный метод наплавки. Для плазменного напыления (APS) применяют фракции 45–106 мкм, для лазерной наплавки (DED-LB) — 45–90 мкм, для холодного газодинамического напыления (ХГН) — 5–25 мкм. Текучесть порошка по Холлу составляет 15–20 с на 50 г, насыпная плотность — 4,2–4,8 г/см.

Области применения

Наплавленный слой MP35N применяется в узлах, работающих при одновременном воздействии абразивного износа, морской воды и высоких контактных нагрузок. Типовые объекты:

• Протекторные и уплотнительные поверхности нефтегазовой арматуры (задвижки, шаровые краны) в средах с HS и CO.
• Ходовые винты и дейдвудные валы судовых движителей в морской воде.
• Форсунки и сопла установок гидроабразивной резки (Waterjet).
• Плунжеры и гильзы насосов высокого давления в химической промышленности.
• Кромки штампов и матриц для холодной листовой штамповки нержавеющих сталей.
• Имплантаты и инструменты в медицинской технике (ортопедия, эндопротезирование).

Технология наплавки

Лазерная наплавка порошком MP35N выполняется с плотностью мощности 10–10 Вт/см, скоростью сканирования 5–20 мм/с и расходом порошка 5–15 г/мин. Защитная среда — аргон (99,99 %). Подложку предварительно подогревают до 200–300 C для снижения градиента температур и предотвращения трещин. Для плазменного напыления дистанция — 100–150 мм, ток дуги — 400–600 А, расход плазмообразующего газа (Ar) — 40–60 л/мин.

Вопросы и ответы