Никелевые порошки ПР-Х15СР2: состав, свойства и применение
Никелевые порошки ПР-Х15СР2 — это металлический порошок на основе никеля, легированный хромом и кремнием, предназначенный для газотермического напыления и наплавочных работ. Материал относится к классу самофлюсующихся сплавов системы Ni–Cr–Si–B и выпускается в соответствии с требованиями ГОСТ 9722-97 (порошки никелевые) с учётом отраслевых ТУ. Химический состав обеспечивает формирование плотного покрытия с высокой адгезией к стальной основе без применения флюсов.
Химический состав и гранулометрия
Порошок ПР-Х15СР2 содержит никель как основу, хром в пределах 14–16 %, кремний — 1,8–2,5 %, бор — 1,2–1,8 %, а также ограниченное количество железа, углерода и примесей. Такое соотношение компонентов снижает температуру плавления сплава до 1000–1080 C, что позволяет напылять покрытия газопламенным и плазменным методами без оплавления подложки.
Гранулометрический состав порошка ПР-Х15СР2 нормируется по фракциям: 40–100 мкм для плазменного напыления, 63–160 мкм для газопламенного, 100–200 мкм для наплавки. Насыпная плотность составляет 3,8–4,5 г/см, текучесть — не более 25 с по стандартной воронке. Частицы имеют сферическую или осколочную форму в зависимости от метода распыления (газовое или водяное).
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание никеля | основа | ГОСТ 13047.1 | % | баланс |
| Содержание хрома | 14–16 | титриметрия | % | жаростойкость |
| Содержание кремния | 1,8–2,5 | спектральный | % | самофлюсование |
| Содержание бора | 1,2–1,8 | спектральный | % | снижение T плавления |
| Температура плавления | 1000–1080 | ДТА | C | эвтектика |
| Твёрдость покрытия | 35–45 | HRC | ед. | после напыления |
| Пористость | 2–5 | металлография | % | плазменное напыление |
Области применения
Порошок ПР-Х15СР2 применяется для восстановления и упрочнения поверхностей деталей, работающих в условиях абразивного износа, эрозии и воздействия агрессивных сред при повышенных температурах. Основные направления использования:
- Уплотнительные поверхности арматуры запорной и регулирующей (затворы, седла, золотники) в нефтегазовой и химической промышленности.
- Валы, шейки, шпиндели насосного оборудования, работающие в контакте с абразивными суспензиями.
- Лопатки и корпуса дымососов, вентиляторов горячего дутья в металлургических агрегатах.
- Уплотнительные кольца и направляющие втулки турбокомпрессоров и газовых турбин.
- Восстановление посадочных мест под подшипники в редукторах прокатных станов.
- Защита поверхностей теплообменной аппаратуры от высокотемпературной коррозии.
Технология нанесения
Напыление ПР-Х15СР2 выполняется плазменным методом при силе тока 400–600 А, расходе плазмообразующего газа 40–60 л/мин и дистанции напыления 100–150 мм. Газопламенное напыление проводится ацетилен-кислородным пламенем с последующим оплавлением покрытия газовой горелкой при 1050–1100 C. Для наплавки применяется аргонодуговая технология с присадкой порошка в сварочную ванну. Подготовка поверхности включает обезжиривание, дробеструйную обработку до шероховатости Ra 6,3–12,5 мкм и предварительный подогрев основы до 150–200 C для снижения остаточных напряжений.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура покрытия из ПР-Х15СР2?
Покрытия сохраняют работоспособность до 850–900 C в окислительной среде. При более высоких температурах наблюдается интенсивное окисление и отслоение.
Требуется ли оплавление покрытия после напыления?
Оплавление не обязательно, но рекомендуется для снижения пористости с 5–8 % до 1–2 % и повышения адгезии. Оплавление проводится газовой горелкой или в печи при 1050–1100 C.
Какой размер фракции выбрать для плазменного напыления?
Для плазменного метода оптимальна фракция 40–100 мкм. Более крупные частицы не успевают расплавиться в плазменной струе, что снижает плотность покрытия.
Совместим ли ПР-Х15СР2 с углеродистыми и низколегированными сталями?
Да, порошок предназначен для нанесения на стали 20, 45, 40Х, 30ХГСА и аналогичные. Перед напылением требуется дробеструйная обработка и подогрев основы.
