Наплавочные электроды Э-09Х31Н8АМ2 в Минске


Наплавочные электроды Э-09Х31Н8АМ2: состав, свойства и применение

Наплавочные электроды Э-09Х31Н8АМ2 предназначены для дуговой наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа с умеренными ударными нагрузками. Наплавленный металл относится к высокохромистому аустенитному классу с дополнительным легированием никелем, молибденом и азотом, что обеспечивает сочетание высокой твёрдости и вязкости, недостижимое для мартенситных и карбидных наплавок аналогичного назначения.

Химический состав и структура наплавленного металла

Электроды Э-09Х31Н8АМ2 формируют покрытие следующего номинального состава (мас. %):

  • углерод — 0,06–0,12;
  • хром — 30,0–33,0;
  • никель — 7,5–9,0;
  • молибден — 1,8–2,5;
  • азот — 0,15–0,30;
  • кремний — до 0,8;
  • марганец — 1,0–2,0;
  • сера и фосфор — не более 0,025 каждого.

Высокое содержание хрома при умеренном содержании углерода обеспечивает формирование аустенитной структуры с дисперсными выделениями карбонитридов и интерметаллидов. Азот, вводимый в состав покрытия, стабилизирует аустенит и повышает прочность твёрдого раствора без охрупчивания. Молибден упрочняет металл за счёт твёрдорастворного механизма и повышает сопротивление коррозионно-механическому изнашиванию.

Механические свойства и твёрдость

Твёрдость наплавленного металла в состоянии после наплавки составляет 38–45 HRC. При этом структура сохраняет достаточную пластичность для восприятия ударных нагрузок без сколов и выкрашивания кромок. Металл не склонен к образованию холодных трещин при многослойной наплавке, что позволяет наращивать толщину покрытия до 25–30 мм без промежуточного подогрева.

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловия измеренияТипичный результат
Твёрдость HRC38–45ГОСТ 9013После наплавки42
Предел прочности, МПа750–900ГОСТ 1497Образец из наплавки820
Относительное удлинение, %15–25ГОСТ 1497Образец из наплавки18
Рабочая температура, C–40…+500—Эксплуатация—

Технологические особенности наплавки

Электроды Э-09Х31Н8АМ2 работают на постоянном токе обратной полярности (DCEP). Рекомендуемый режим наплавки для электродов диаметром 4 мм: сила тока 140–180 А, напряжение дуги 22–26 В. Наплавку следует выполнять короткими участками с перекрытием предыдущего валика на 30–50% для равномерного распределения тепловложения.

Перед наплавкой поверхность детали необходимо очистить от окалины, масла и влаги. При наплавке на высокоуглеродистые или закаливающиеся стали рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C для снижения риска откола переходной зоны. Многослойная наплавка выполняется без промежуточного охлаждения ниже 150 C.

Промышленное применение

Электроды Э-09Х31Н8АМ2 применяются для восстановления и упрочнения деталей горнодобывающего, цементного и металлургического оборудования:

  • щёки и конусы дробилок среднего и мелкого дробления;
  • била молотковых мельниц и роторных дробилок;
  • ковши экскаваторов и зубья ковшей;
  • направляющие и ролики рольгангов прокатных станов;
  • шнеки и корпуса шнековых питателей;
  • лопасти смесителей и мешалок.

Благодаря сочетанию твёрдости и ударной вязкости материал эффективно работает в условиях абразивного изнашивания с сопутствующими ударными воздействиями, где чистые карбидные наплавки (типа Т-590, Т-620) разрушаются из-за хрупкости. Наплавленный слой поддаётся механической обработке только абразивным инструментом; при необходимости финишной обработки применяется шлифование.

Режимы термообработки и эксплуатационные ограничения

Наплавленный металл не требует обязательной термической обработки. При необходимости повышения твёрдости до 48–52 HRC возможна дисперсионная обработка при 550–600 C с выдержкой 2–4 часа. Длительная эксплуатация при температурах выше 500 C не рекомендуется из-за выделения сигма-фазы, снижающей ударную вязкость.

Электроды поставляются диаметрами 3,0; 4,0 и 5,0 мм. Перед использованием прокалка обязательна при 300–350 C в течение 1–1,5 часов. Хранение — в сухом отапливаемом помещении при относительной влажности не выше 60%.

Вопросы и ответы

Чем Э-09Х31Н8АМ2 отличаются от электродов типа Т-590?

Т-590 формируют карбидную структуру с твёрдостью 55–60 HRC, но низкой ударной вязкостью. Э-09Х31Н8АМ2 дают аустенитную структуру с твёрдостью 38–45 HRC и значительно более высокой стойкостью к ударно-абразивному изнашиванию, исключая сколы и выкрашивание.

Можно ли наплавлять Э-09Х31Н8АМ2 на закалённые стали?

Да, но требуется предварительный подогрев до 200–300 C для снижения градиента температур и предотвращения откола в переходной зоне. После наплавки рекомендуется медленное охлаждение.

Какая максимальная толщина наплавки допустима без риска отслоения?

При соблюдении режимов и межслойной температуры не ниже 150 C допустима наплавка до 25–30 мм. Для больших толщин требуется контроль термического цикла каждого слоя.

Требуется ли механическая обработка наплавленной поверхности?

Наплавленный металл обрабатывается только шлифованием абразивными кругами. Токарная и фрезерная обработка твёрдосплавным инструментом возможна лишь в исключительных случаях при малых припусках.