Порошки металлидов ПХ20Н80: никель-хромовый сплав для газотермических и аддитивных технологий
Порошки металлидов ПХ20Н80 — это гранулированные материалы на основе никель-хромового сплава Х20Н80 (нихром), полученные методами газовой или водной атомизации. Сплав содержит 20–23 % хрома и 76–78 % никеля, что обеспечивает высокую жаростойкость до 1200 C и стабильное удельное электросопротивление 1,05–1,15 Оммм/м. Порошки металлидов ПХ20Н80 применяются в плазменном напылении, лазерной наплавке, селективном лазерном спекании (SLS) и прямом лазерном выращивании (DMLS) для восстановления и упрочнения деталей, работающих в условиях высокотемпературного окисления и электроэрозионного износа.
Технические характеристики порошков ПХ20Н80
Гранулометрический состав порошков металлидов ПХ20Н80 варьируется в зависимости от метода нанесения. Для плазменного напыления применяют фракции 40–100 мкм, для лазерной наплавки — 45–106 мкм, для аддитивных установок — 15–45 мкм. Насыпная плотность составляет 4,2–4,8 г/см, текучесть по Холлу — не более 25 с для сферических частиц. Содержание кислорода в порошках газовой атомизации не превышает 0,08 %, что критично для предотвращения пористости наплавленного слоя.
| Параметр | Плазменное напыление | Лазерная наплавка | SLS/DMLS | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Фракция, мкм | 40–100 | 45–106 | 15–45 | ГОСТ 18318 |
| Насыпная плотность, г/см | 4,2–4,5 | 4,3–4,8 | 4,4–4,8 | ГОСТ 19440 |
| Текучесть, с | 20–25 | 18–22 | 15–20 | ГОСТ 20899 |
| Кислород, % | 0,08 | 0,05 | 0,03 | ASTM E1019 |
| Пористость покрытия, % | 3–7 | 1–3 | 0,5–2 | Металлография |
Области применения
- Восстановление лопаток турбин ГТУ и ГТД методом лазерной наплавки порошком ПХ20Н80.
- Нанесение жаростойких покрытий на экраны котлов ТЭЦ и печных рольгангов плазменным напылением.
- Изготовление нагревательных элементов и токоподводов для электропечей сопротивления.
- Упрочнение штампов горячей деформации и пресс-форм литья под давлением.
- Аддитивное производство деталей камер сгорания и форсунок для авиадвигателестроения.
- Ремонт уплотнительных поверхностей арматуры высокого давления в нефтегазовой отрасли.
Технологические особенности
При плазменном напылении порошков металлидов ПХ20Н80 температура плазмы достигает 8000–12000 C, что обеспечивает полное расплавление частиц и формирование плотного слоя с адгезией 30–50 МПа. Лазерная наплавка с мощностью 1,5–3 кВт и скоростью сканирования 600–1200 мм/мин позволяет получать покрытия с минимальным перемешиванием с основой. Для SLS-процессов порошки ПХ20Н80 требуют предварительного подогрева платформы до 150–200 C для снижения термических напряжений.
Вопросы и ответы
Какая максимальная рабочая температура покрытий из ПХ20Н80?
Длительная эксплуатация возможна до 1100 C, кратковременная — до 1200 C в окислительной среде.
Можно ли использовать порошок ПХ20Н80 для холодного газодинамического напыления?
Нет, из-за высокой твёрдости частиц (200–250 HV) и низкой пластичности для ХГДН применяют порошки с меньшим содержанием хрома.
Какой размер частиц оптимален для DMLS-принтера?
Для большинства установок DMLS рекомендуемая фракция — 15–45 мкм с сферической формой частиц.
Соответствует ли ПХ20Н80 стандарту AWS A5.14?
Да, состав порошка соответствует классификации ERNiCr-3 по AWS A5.14 с допустимыми отклонениями по кремнию и железу.
