Никелевый порошок ПГ-19Н-01: состав и назначение
ПГ-19Н-01 — самофлюсующийся никелевый порошок на основе твердого раствора Ni–Cr–B–Si, предназначенный для газопламенного напыления и наплавки. Материал формирует износостойкие покрытия с высокой коррозионной стойкостью при температурах эксплуатации до 800 C. Химический состав ПГ-19Н-01 регламентируется ТУ 14-1-3765-84 и характеризуется содержанием хрома 14–18 %, бора 2,5–4,5 %, кремния 2,8–4,2 %, углерода до 1,0 %, железа до 5,0 %, остальное — никель.
Порошок производится методом распыления расплава в инертной среде, что обеспечивает сферическую форму частиц с фракционным составом 40–160 мкм. Насыпная плотность составляет 4,2–4,6 г/см. Температура плавления — 980–1080 C. Благодаря наличию бора и кремния в составе, при наплавке формируется эвтектика с пониженной температурой плавления, что улучшает растекаемость расплава и снижает пористость покрытия.
Технологические особенности нанесения
ПГ-19Н-01 применяется в процессах газопламенного напыления с последующим оплавлением, плазменного напыления и аргонодуговой наплавки. Оптимальная дистанция напыления — 150–200 мм, температура подогрева детали — 250–350 C. Оплавление покрытия выполняется при 1000–1050 C с выдержкой 5–10 минут. Твердость наплавленного слоя достигает 35–42 HRC, что обеспечивает стойкость к абразивному изнашиванию и эрозии.
Структура покрытия представляет собой никелевую матрицу, упрочненную карбидами и боридами хрома. Такая структура обеспечивает сочетание вязкости основы с твердостью упрочняющих фаз. Покрытия ПГ-19Н-01 характеризуются коэффициентом трения 0,08–0,12 в паре со сталью при смазке и адгезионной прочностью 35–50 МПа к углеродистым сталям.
Промышленное применение
ПГ-19Н-01 используется для восстановления и упрочнения деталей, работающих в условиях коррозионно-механического изнашивания:
- валы насосов и гидроцилиндров в нефтегазодобывающем оборудовании;
- седла и клапаны запорной арматуры для агрессивных сред;
- шнеки экструдеров и червячные пары в перерабатывающей промышленности;
- гильзы и плунжеры в гидравлических системах высокого давления;
- детали химической аппаратуры, контактирующие с щелочными растворами.
Материал эффективен при восстановлении посадочных поверхностей под подшипники, торцевых уплотнений и направляющих скольжения. Покрытия ПГ-19Н-01 поддаются механической обработке алмазным инструментом и абразивными кругами на органической связке.
Сравнительные характеристики наплавленных покрытий
| Параметр | ПГ-19Н-01 | ПГ-СР2 | ПГ-12Н-01 |
|---|---|---|---|
| Твердость, HRC | 35–42 | 50–60 | 28–35 |
| Температура плавления, C | 980–1080 | 1050–1150 | 950–1050 |
| Стойкость к окислению, C | до 800 | до 650 | до 700 |
| Коррозионная стойкость в HSO 10 % | 0,15 мм/год | 0,45 мм/год | 0,20 мм/год |
По сравнению с порошками на кобальтовой основе, ПГ-19Н-01 обеспечивает более высокую стойкость к щелочной коррозии при меньшей стоимости. Ограничением является пониженная жаростойкость относительно никель-хромовых сплавов без борокремниевой эвтектики.
Условия поставки и хранения
Порошок поставляется в герметичных банках по 1–5 кг или в мешках с полиэтиленовым вкладышем по 20–25 кг. Гарантийный срок хранения — 24 месяца с даты изготовления при условии хранения в сухом отапливаемом помещении с относительной влажностью не более 60 %. Перед использованием рекомендуется просушить порошок при температуре 100–120 C в течение 1–2 часов для удаления адсорбированной влаги.
Вопросы и ответы
Какая фракция порошка ПГ-19Н-01 оптимальна для газопламенного напыления?
Для газопламенного напыления с оплавлением применяется фракция 40–100 мкм. Крупная фракция 100–160 мкм используется для наплавки в ванне расплава и аргонодуговой наплавки.
Требуется ли предварительная подготовка поверхности перед нанесением ПГ-19Н-01?
Поверхность очищается до металлического блеска и подвергается дробеструйной обработке для создания шероховатости Rz 40–80 мкм. Для ответственных покрытий рекомендуется нанесение подслоя из чистого никеля толщиной 50–100 мкм.
Какие дефекты возникают при нарушении режима оплавления?
При недостаточной температуре оплавления формируются несплошности и непроплавы. Перегрев свыше 1100 C вызывает образование окалины и снижение коррозионной стойкости из-за выгорания бора.
Допустимо ли многослойное нанесение ПГ-19Н-01?
Допускается нанесение до трех слоев с промежуточным оплавлением каждого. Суммарная толщина покрытия не должна превышать 2,5 мм во избежание отслоений от термических напряжений.
