Кобальтовый наплавочный порошок Tribaloy T-401 в Минске

Кобальтовый наплавочный порошок Tribaloy T-401: состав и свойства

Кобальтовый наплавочный порошок Tribaloy T-401 — интерметаллидный материал на основе кобальта с высоким содержанием молибдена и кремния, легированный хромом. Относится к семейству сплавов Tribaloy, разработанных для эксплуатации в условиях жёсткого абразивного и адгезионного изнашивания при повышенных температурах. Структура порошка характеризуется наличием эвтектики с крупными первичными выделениями фазы Лавеса (CoMoSi), обеспечивающей материалу исключительную твёрдость и низкий коэффициент трения без дополнительной термической обработки.

Химический состав T-401 регламентирован и включает: кобальт — основа, молибден — 26–30 %, хром — 8–10 %, кремний — 2,5–3,5 %. Такое сочетание формирует объёмную долю интерметаллидной фазы до 50–60 %, что принципиально отличает Tribaloy T-401 от традиционных кобальтовых сплавов типа стеллитов, где упрочнение достигается карбидами. Отсутствие крупных карбидных включений снижает склонность к выкрашиванию при ударных нагрузках и обеспечивает стабильность свойств в широком интервале температур.

Технология нанесения и режимы наплавки

Порошок Tribaloy T-401 поставляется в фракциях для различных технологий газотермического напыления и наплавки. Оптимальные результаты достигаются при использовании методов с контролируемым тепловложением:

• лазерная наплавка — плотность мощности 50–100 Вт/мм, скорость сканирования 5–15 мм/с;
• плазменная напыление с последующим оплавлением — температура оплавления 1120–1180 C;
• высокоскоростное газопламенное напыление (HVOF) — скорость частиц 600–800 м/с;
• аргонодуговая наплавка с применением присадочного порошка.

При лазерной наплавке коэффициент перемешивания с основным металлом не должен превышать 5–8 %, иначе снижается объёмная доля фазы Лавеса и падает износостойкость. Рекомендуемая толщина наплавленного слоя — 0,5–2,5 мм. Для снятия остаточных напряжений после наплавки применяют отпуск при 600–650 C в течение 2–4 часов.

Эксплуатационные характеристики

Твёрдость наплавленного металла T-401 составляет 52–58 HRC при комнатной температуре и сохраняется на уровне не ниже 45 HRC при нагреве до 650 C. Материал демонстрирует высокую стойкость к абразивному изнашиванию, превосходящую стандартные кобальтовые сплавы в 2–3 раза в условиях низкотемпературного абразивного воздействия. Коэффициент трения по стали в паре без смазки не превышает 0,15–0,20.

Коррозионная стойкость T-401 в окислительных средах умеренная, однако в восстановительных кислотах и расплавах металлов материал проявляет повышенную устойчивость благодаря формированию пассивной плёнки на основе молибдена. Максимальная рабочая температура для длительной эксплуатации — 800 C, кратковременно допустимо воздействие до 900 C.

Промышленное применение

Кобальтовый наплавочный порошок Tribaloy T-401 востребован в узлах трения и изнашивания, где сочетание абразивного воздействия с повышенными температурами исключает применение полимерных и низколегированных материалов. Основные области использования:

• запорная арматура нефтегазового оборудования — уплотнительные поверхности задвижек и клапанов, работающих при перепадах давления до 100 МПа;
• детали насосного оборудования — защита рабочих колёс и направляющих аппаратов от кавитационного и абразивного изнашивания;
• экструзионные шнеки и цилиндры перерабатывающего оборудования для полимеров с абразивными наполнителями;
• уплотнительные кольца и седла шаровых кранов в химической промышленности;
• направляющие и кулачковые механизмы металлургического оборудования, работающие при температурах до 600 C;
• детали дизельных двигателей — сёдла клапанов и распылители форсунок.

При выборе T-401 необходимо учитывать ограниченную пластичность материала: удлинение при разрыве не превышает 1–2 %, поэтому наплавка на детали, подверженные значительным циклическим деформациям, требует применения промежуточных подслоёв из пластичных никелевых или кобальтовых сплавов. Толщина подслоя — 0,3–0,8 мм.

Вопросы и ответы