Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 156 в Минске


Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 156: состав, свойства и применение

Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 156 — газо- или плазменно-напыляемый материал системы Co–Cr–W–C, предназначенный для формирования износостойких покрытий на деталях, работающих при одновременном действии абразивного изнашивания, ударных нагрузок и повышенных температур. В отличие от литых прутков того же семейства, порошок Stellite 156 наносится методами HVOF, плазменного напыления или лазерной наплавки, что позволяет получать плотные слои толщиной от 0,3 до 3 мм с минимальным разбавлением основным металлом.

Химический состав и структурные особенности

Материал относится к группе стеллитов с повышенным содержанием вольфрама и углерода. Типовая структура покрытия — твёрдый раствор кобальта с эвтектикой и распределёнными карбидами Cr7C3, WC и сложными карбидами типа M6C. Именно карбидная фаза обеспечивает сопротивление абразиву, а кобальтовая матрица — пластичность и стойкость к ударно-циклическому нагружению.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на покрытиеПримечание
Co, основабалансГОСТ 24018.0матрица, пластичность—
Cr28–32 %спектральный анализжаростойкость, карбидыдо 900 C
W11–13 %рентгенофлуоресцентныйтвёрдость при нагреве—
C2,2–2,6 %кулонометрическийобъём карбидов—
Твёрдость покрытия48–54 HRCпо Роквеллуизносостойкостьпосле наплавки
Фракция порошка15–45 мкмситовой анализтекучесть, плотностьHVOF

Технологические режимы нанесения

Порошок Stellite 156 применяется в установках высокоскоростного газопламенного напыления (HVOF), плазменных системах и при лазерной наплавке. Для HVOF скорость частиц достигает 600–800 м/с, температура пламени — 2600–2900 C, что обеспечивает плотность покрытия свыше 99 % при пористости менее 1 %. Лазерная наплавка выполняется с плотностью мощности 104–105 Вт/см2 и защитой аргоном; разбавление основным металлом не превышает 5–8 %.

  • HVOF-напыление — уплотнения валов, шнеки, лопатки дымососов;
  • плазменное напыление — сёдла арматуры, направляющие втулки;
  • лазерная наплавка — кромки ножей, зубья ковшей, клапаны;
  • PTA-наплавка — уплотнительные поверхности задвижек;
  • восстановление деталей насосов нефтегазового оборудования.

Эксплуатационные характеристики

Покрытия из Stellite 156 сохраняют работоспособность при температуре до 800–900 C, устойчивы к абразивному изнашиванию с твёрдыми частицами, эрозии и фреттинг-коррозии. Сопротивление ударным нагрузкам выше, чем у чисто карбидных покрытий на основе WC–Co, за счёт кобальтовой матрицы. В средах с сероводородом и хлоридами материал показывает умеренную коррозионную стойкость, уступая стеллитам с более высоким содержанием никеля.

Области применения

  • нефтегазовая арматура — седла, шиберы, уплотнительные кольца;
  • энергетика — лопатки мельниц, била дробилок, детали горелок;
  • металлургия — ролики МНЛЗ, проводковая арматура;
  • целлюлозно-бумажная отрасль — ножи рубки, шнеки;
  • горнодобыча — зубья ковшей, буровые долота, футеровка.

Вопросы и ответы

Какая твёрдость достигается при HVOF-напылении Stellite 156?

Покрытие формируется с твёрдостью 48–54 HRC; при лазерной наплавке возможно повышение до 56 HRC за счёт более полного растворения карбидов.

Допускается ли механическая обработка покрытия?

Да, шлифование алмазным или эльборовым инструментом; точение возможно только твердосплавным резцом с износостойким покрытием.

Какова максимальная рабочая температура покрытия?

Длительная эксплуатация — до 800 C, кратковременная — до 900 C без потери твёрдости карбидной фазы.

Чем Stellite 156 отличается от Stellite 6?

Повышенное содержание вольфрама и углерода даёт более высокую твёрдость и абразивную стойкость, но снижает ударную вязкость по сравнению с Stellite 6.