Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 25 в Минске


Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 25: состав, свойства и применение

Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 25 — это дисперсный материал на основе кобальт-хром-вольфрамовой системы, предназначенный для газотермического напыления и лазерной наплавки. В отличие от литых прутков Stellite 25, порошковая форма обеспечивает равномерное распределение тугоплавких карбидов в матрице и позволяет формировать покрытия толщиной от 0,3 до 3,0 мм без значительного разбавления основным металлом. Порошок сохраняет химический состав сплава: Co — основа, Cr — 19–21 %, W — 14–16 %, Ni — до 3 %, Fe — до 3 %, C — 0,05–0,15 %.

Технические характеристики и гранулометрия

Порошок Stellite 25 выпускается в нескольких фракционных классах, ориентированных на конкретный метод нанесения. Для плазменного напыления применяют фракции 45–106 мкм, для HVOF-напыления — 15–45 мкм, для лазерной наплавки — 53–150 мкм. Насыпная плотность составляет 4,2–4,8 г/см, текучесть по Холлу — не более 25 с для фракции 45–106 мкм. Содержание кислорода не превышает 0,15 %, что минимизирует пористость покрытия.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на наплавкуПримечание
Фракция15–45 мкмситовой анализHVOF, детонационноеузкий разброс
Фракция45–106 мкмситовой анализплазма, ПТАстандарт
Насыпная плотность4,2–4,8 г/смГОСТ 19440стабильность подачи—
Текучесть 25 сХоллравномерность слоядля 45–106 мкм
Твёрдость покрытия38–45 HRCРоквеллизносостойкостьбез термообработки
Пористость 1,5 %металлографиягерметичностьHVOF

Структура и физико-механические свойства покрытия

Наплавленный слой Stellite 25 представляет собой кобальтовую матрицу с ГЦК-решёткой, армированную сложными карбидами типа MC и MC. Вольфрам повышает жаропрочность и сопротивление абразивному изнашиванию при температурах до 800 C. Хром формирует защитную оксидную плёнку CrO, обеспечивающую стойкость в окислительных средах. Твёрдость покрытия после HVOF-напыления достигает 38–45 HRC, после лазерной наплавки — 40–48 HRC. Предел прочности сцепления с основой при плазменном напылении — 40–60 МПа, при лазерной наплавке — 350–450 МПа.

Области применения

  • Уплотнительные поверхности арматуры нефтегазового сортамента: седла, золотники, шиберы, работающие при давлении до 70 МПа.
  • Лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок, эксплуатируемые в потоке горячих газов с температурой до 750 C.
  • Шнеки и корпуса экструдеров для переработки абразивных полимерных композиций.
  • Клапаны и сёдла ДВС, включая выпускные клапаны тяжёлых дизелей.
  • Валки прокатных станов и направляющие клетей в металлургическом производстве.
  • Уплотнительные кольца и торцевые уплотнения насосов химических производств.

Технология нанесения

Перед наплавкой поверхность детали подвергают дробеструйной обработке до шероховатости Ra 3,2–6,3 мкм и обезжириванию. При HVOF-напылении дистанция составляет 200–300 мм, скорость подачи порошка — 40–70 г/мин, температура пламени — 2600–3000 C. Лазерная наплавка выполняется с мощностью 1,5–3,0 кВт, скоростью сканирования 600–1200 мм/мин и защитой аргоном. Последующая механическая обработка проводится твердосплавным инструментом; шлифование — алмазными кругами.

Вопросы и ответы

Чем порошок Stellite 25 отличается от литого аналога?

Порошковая форма обеспечивает более равномерное распределение карбидов и позволяет наносить покрытия на сложные поверхности без деформации детали. Литые прутки требуют газовой наплавки с высоким тепловложением.

Какая максимальная рабочая температура покрытия?

Длительная эксплуатация возможна до 800 C в окислительной среде. Кратковременный нагрев до 900 C не приводит к необратимому снижению твёрдости.

Можно ли напылять Stellite 25 на углеродистую сталь?

Да, при условии предварительной подготовки поверхности и, при необходимости, подслоя из Ni-Al или Ni-Cr. Для лазерной наплавки подслой не требуется.

Какой размер фракции выбрать для плазменного напыления?

Оптимальна фракция 45–106 мкм. Более мелкие частицы 15–45 мкм предназначены для HVOF и детонационного напыления.