Порошки-смеси ПС-65КХ(WC)+35Х20Н80 в Минске

Порошок-смесь ПС-65КХ(WC)+35Х20Н80 — наплавка композиционных покрытий с карбидом вольфрама

Порошок-смесь ПС-65КХ(WC)+35Х20Н80 — механическая смесь карбида вольфрама (65 % по массе) и жаростойкого никель-хромового сплава Х20Н80 (35 % по массе), предназначенная для газопламенного и плазменно-порошкового напыления, а также для лазерной наплавки. Материал формирует композиционное покрытие, в котором твердая карбидная фаза WC равномерно распределена в пластичной металлической матрице на основе никеля и хрома.

Карбид вольфрама в составе смеси обеспечивает абразивную стойкость покрытия, а никель-хромовая связка Х20Н80 придает слою вязкость, трещиностойкость и коррозионную устойчивость при повышенных температурах. Такое сочетание позволяет эксплуатировать наплавленные детали в условиях интенсивного изнашивания с одновременным тепловым воздействием.

Состав и структура покрытия

Смесь ПС-65КХ(WC)+35Х20Н80 содержит две основные фракции:

• карбид вольфрама WC — 65 % по массе, твердость 2400–2800 HV;
• сплав Х20Н80 (нихром) — 35 % по массе, твердость матрицы 150–200 HV.

В процессе наплавки матрица Х20Н80 оплавляется и обволакивает зерна карбида, создавая плотный композитный слой. Содержание карбидной фазы на уровне 60–65 % является оптимальным для баланса между износостойкостью и прочностью сцепления покрытия с основным металлом. При меньшем содержании WC снижается абразивная стойкость, при большем — возрастает хрупкость и риск выкрашивания карбидных зерен.

Технология нанесения

Порошок ПС-65КХ(WC)+35Х20Н80 применяется в следующих процессах:

• газопламенное напыление с последующим оплавлением;
• плазменно-порошковая наплавка;
• лазерная наплавка;
• наплавка токами высокой частоты (ТВЧ).

Оптимальный размер частиц — 40–160 мкм. Для газопламенного напыления рекомендуется фракция 40–100 мкм, для плазменной наплавки — 63–160 мкм. Температура оплавления покрытия составляет 1050–1150 C. При нагреве выше 1200 C возможно частичное растворение карбида вольфрама в матрице с образованием вторичных карбидов W2C, что снижает абразивную стойкость.

Свойства наплавленного слоя

Применение в промышленности

Композиционные покрытия на основе ПС-65КХ(WC)+35Х20Н80 применяются для защиты деталей, работающих в условиях абразивного и гидроабразивного изнашивания при повышенных температурах:

• шнеки и корпуса экструдеров для переработки полимеров;
• рабочие органы землеройной техники — зубья ковшей, ножи грейдеров;
• направляющие и ролики прокатных станов;
• клапаны и седла клапанов насосного оборудования;
• детали бурового инструмента — калибраторы, расширители;
• лопатки и корпуса центробежных насосов, перекачивающих абразивные пульпы.

Наличие никель-хромовой матрицы обеспечивает устойчивость покрытия к окислению при рабочих температурах до 800 C, что расширяет область применения по сравнению с чисто карбидными покрытиями на кобальтовой связке.

Режимы наплавки

При плазменно-порошковой наплавке рекомендуются следующие параметры: сила тока 80–150 А, напряжение 25–35 В, скорость наплавки 2–6 м/ч, расход порошка 1,5–4 кг/ч. Расстояние от сопла плазмотрона до детали — 8–12 мм. Предварительный подогрев детали до 200–300 C обязателен для снижения термических напряжений и предотвращения отслоения покрытия.

Для газопламенного напыления с оплавлением используется ацетилен-кислородное пламя нормального или слегка окислительного характера. Оплавление производится тем же пламенем без дополнительного подогрева. Толщина покрытия за один проход — 0,5–1,5 мм, максимальная суммарная толщина — до 5 мм.

Вопросы и ответы