Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 712 в Минске


Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 712: состав, свойства и применение

Кобальтовый наплавочный порошок Stellite 712 — газо- или плазменно-напыляемый материал на основе кобальта с хромом, вольфрамом и углеродом, предназначенный для восстановления и упрочнения быстроизнашиваемых поверхностей деталей, работающих при высоких температурах и абразивном износе. В отличие от литых прутков Stellite, порошок Stellite 712 наносится методами HVOF, плазменного напыления или лазерной наплавки, что позволяет получать плотные покрытия толщиной от 0,3 до 3 мм с минимальным разбавлением основным металлом.

Химический состав и структура

Порошок Stellite 712 соответствует системе Co–Cr–W–C. Типовая массовая доля элементов:

  • Кобальт (Co) — основа, 48–52 %
  • Хром (Cr) — 28–32 %
  • Вольфрам (W) — 8–10 %
  • Углерод (C) — 2,0–2,6 %
  • Никель (Ni) и кремний (Si) — до 3 % суммарно
  • Железо (Fe) — не более 3 %

Структура покрытия — твёрдый раствор кобальта с эвтектикой карбидов хрома Cr7C3 и сложных карбидов вольфрама. Твёрдость наплавленного слоя составляет 48–54 HRC при комнатной температуре и сохраняется до 700–800 C без существенной потери механических свойств. Гранулометрический состав порошка для HVOF — 15–45 мкм, для плазменного напыления — 45–106 мкм.

Технологические параметры наплавки

Метод нанесенияФракция, мкмТолщина слоя, ммПористость, %Твёрдость, HRC
HVOF15–450,3–1,00,5–1,550–54
Плазменное напыление45–1060,5–2,02–548–52
Лазерная наплавка45–1500,5–3,00,1–0,550–55

Оптимальная температура подложки при HVOF — 100–200 C, дистанция напыления — 250–350 мм. Для лазерной наплавки плотность мощности составляет 104–105 Вт/см при скорости сканирования 5–20 мм/с. Предварительный подогрев деталей из углеродистых и низколегированных сталей до 200–300 C снижает риск образования трещин в покрытии.

Области применения

  • Уплотнительные поверхности арматуры нефтегазового оборудования: седла, затворы, шиберы
  • Лопатки и сопловые аппараты газотурбинных установок и паровых турбин
  • Шнеки и корпуса экструдеров в переработке полимеров и абразивных смесей
  • Ножи и матрицы в деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности
  • Валки прокатных станов, работающие при температуре до 700 C
  • Детали насосов для перекачки абразивных пульп и шламов

Эксплуатационные характеристики покрытия

Наплавленный слой Stellite 712 устойчив к абразивному износу при контакте с кварцевым песком, оксидами металлов и минеральными шламами. Коэффициент трения по стали при сухом скольжении — 0,12–0,18. Жаростойкость покрытия сохраняется при непрерывной работе до 800 C в окислительной атмосфере. Стойкость к солевой коррозии и воздействию сернистых соединений позволяет применять материал в химических реакторах и теплообменной аппаратуре.

Покрытие не поддаётся обработке резанием; финишная обработка выполняется шлифованием алмазным или эльборовым инструментом. Шероховатость после HVOF — Ra 3,2–6,3 мкм, после шлифования — Ra 0,4–0,8 мкм.

Вопросы и ответы

Чем порошок Stellite 712 отличается от литых прутков Stellite 712?

Порошок наносится методами HVOF, плазменного или лазерного напыления и обеспечивает более тонкие и равномерные покрытия с меньшим тепловым воздействием на основу. Литые прутки применяются для газовой наплавки с большей глубиной проплавления.

Какая максимальная рабочая температура покрытия Stellite 712?

Длительная эксплуатация возможна до 800 C в окислительной среде. При кратковременных перегревах допускается работа до 850 C без потери твёрдости ниже 45 HRC.

Можно ли напылять Stellite 712 на нержавеющую сталь?

Да. Для аустенитных сталей типа 12Х18Н10Т рекомендуется подслой из сплава Ni–Cr или Ni–Al толщиной 0,1–0,15 мм для повышения адгезии. Прочность сцепления покрытия с подслоем достигает 60–70 МПа.

Какой размер фракции выбрать для лазерной наплавки?

Для лазерной наплавки оптимальна фракция 45–150 мкм с хорошей сыпучестью. Мелкие фракции 15–45 мкм склонны к выгоранию и образованию пор при высоких плотностях мощности.