Наплавочные электроды 75Х5Г4С3РФ: состав, свойства и применение
Наплавочные электроды 75Х5Г4С3РФ — порошковые проволоки и покрытые стержни для дуговой наплавки, обеспечивающие получение слоя с высокой стойкостью к абразивному изнашиванию при умеренных ударных нагрузках. Система легирования Cr–Mn–Si–V–B формирует в наплавленном металле карбидную и боридную фазы, распределённые в мартенситной матрице. Такая структура обеспечивает твёрдость 58–62 HRC без применения термической обработки после наплавки.
Химический состав наплавленного металла
Массовая доля элементов в наплавленном слое (типовые значения):
- углерод C — 0,70–0,80 %
- хром Cr — 4,5–5,5 %
- марганец Mn — 3,5–4,5 %
- кремний Si — 2,5–3,5 %
- ванадий V — 0,3–0,6 %
- бор B — 0,05–0,15 %
Повышенное содержание кремния и марганца снижает температуру плавления и улучшает растекаемость сварочной ванны. Ванадий и бор образуют тугоплавкие карбиды VC и бориды FeB, CrB, повышающие сопротивление микрорезанию абразивными частицами. Хром дополнительно стабилизирует карбидную сетку и повышает жаростойкость до 600 C.
Технологические параметры наплавки
Наплавку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Рекомендуемые режимы для электродов диаметром 3,0–4,0 мм:
| Диаметр, мм | Ток, А | Напряжение, В | Скорость наплавки, м/ч | Твёрдость слоя, HRC |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 110–140 | 22–26 | 8–12 | 58–60 |
| 4,0 | 160–200 | 24–28 | 10–15 | 59–62 |
| 5,0 | 220–280 | 26–30 | 12–18 | 60–62 |
Предварительный подогрев деталей массой свыше 50 кг — 200–300 C. Наплавку ведут с минимальным проплавлением основного металла: доля участия основного металла не должна превышать 15–20 %, иначе твёрдость слоя снижается. Для многослойной наплавки каждый последующий валик наносят после остывания предыдущего до 150–200 C.
Области применения
- Рабочие органы землеройной техники: зубья ковшей экскаваторов, ножи бульдозеров, отвалы автогрейдеров
- Дробильно-размольное оборудование: била молотковых дробилок, броня конусных дробилок, футеровка мельниц
- Оборудование цементных заводов: шнеки, лопатки смесителей, течки и пересыпные лотки
- Детали дорожно-строительной техники: шнеки асфальтоукладчиков, зубья рыхлителей
- Оборудование горно-обогатительных комбинатов: скребки конвейеров, питатели, грохоты
Особенности эксплуатации наплавленного слоя
Наплавленный металл системы 75Х5Г4С3РФ сохраняет работоспособность при контактных давлениях до 800 МПа и температуре поверхности до 500–600 C. При нагреве выше 650 C происходит коагуляция карбидов и разупрочнение матрицы. Слой склонен к образованию трещин при наплавке массивных деталей без подогрева — это допустимо для деталей, работающих в условиях абразивного износа без знакопеременных нагрузок. Механическая обработка возможна только шлифованием.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается при наплавке электродами 75Х5Г4С3РФ?
Твёрдость наплавленного слоя составляет 58–62 HRC в зависимости от режима наплавки и доли проплавления основного металла. При превышении доли участия основного металла свыше 20 % твёрдость снижается до 50–55 HRC.
Требуется ли термообработка после наплавки?
Нет. Заданная твёрдость и структура формируются непосредственно в процессе кристаллизации сварочной ванны за счёт легирования бором, ванадием и хромом. Последующая закалка или отпуск не применяются.
Можно ли наплавлять детали из высокомарганцовистой стали?
Да, но с обязательным буферным слоем. Прямая наплавка на сталь 110Г13Л вызывает образование хрупких зон в зоне термического влияния. Буферный слой выполняют электродами аустенитного класса.
Какой максимальный износ допускается перед повторной наплавкой?
Рекомендуется наплавлять детали при износе не более 30–40 % от исходной толщины рабочего слоя. При большем износе возрастает доля основного металла в наплавленном слое и снижается его твёрдость.
