Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Порошки-смеси ПС-Х20Н80+карбид-хрома: композиционные материалы для газотермических покрытий
Порошки-смеси ПС-Х20Н80+карбид-хрома представляют собой механическую композицию на основе никель-хромового сплава ПС-Х20Н80 (аналог нихрома Х20Н80) и частиц карбида хрома CrC. Такое сочетание обеспечивает формирование покрытий, работающих в условиях одновременного воздействия высоких температур, абразивного изнашивания и окислительных сред. Материал поставляется в виде порошковой смеси с контролируемым гранулометрическим составом, предназначенной для нанесения методом газопламенного напыления, плазменного напыления и детонационного напыления.
Состав и структура композиции
Основу смеси составляет легированный порошок ПС-Х20Н80 с содержанием хрома 20–23 % и никеля — не менее 75 %. Карбидная составляющая представлена карбидом хрома CrC с содержанием углерода около 13 %, что обеспечивает высокую твердость и износостойкость. Соотношение компонентов в смеси варьируется в зависимости от требуемых эксплуатационных свойств: увеличение доли карбида хрома повышает абразивную стойкость, но снижает пластичность и жаростойкость матрицы.
Частицы карбида хрома в композиции выполняют армирующую функцию, а никель-хромовая матрица обеспечивает связность, коррозионную стойкость и способность работать при температурах до 1000 C. В процессе напыления карбидные частицы частично растворяются в матрице, образуя сложные карбидные фазы, что дополнительно упрочняет покрытие.
Технические характеристики
| Параметр | Значение для ПС-Х20Н80+25% CrC | Значение для ПС-Х20Н80+40% CrC | Метод контроля |
|---|---|---|---|
| Фракционный состав, мкм | 40–100 | 40–100 | Ситальный анализ |
| Насыпная плотность, г/см | 3,8–4,2 | 3,5–3,9 | ГОСТ 19440 |
| Текучесть, с/50 г | не более 60 | не более 65 | ГОСТ 20899 |
| Микротвердость покрытия, HV | 350–450 | 450–600 | Виккерс |
| Пористость покрытия, % | 1–3 | 1–4 | Металлография |
| Адгезионная прочность, МПа | 60–80 | 50–70 | Отрывной метод |
Применение в промышленности
Композиционные порошки ПС-Х20Н80+карбид-хрома применяются для восстановления и упрочнения деталей, эксплуатируемых в условиях газовой абразивной эрозии при повышенных температурах. Основные области использования:
- уплотнительные поверхности и посадочные места валов насосного оборудования нефтегазового комплекса;
- направляющие лопатки и детали проточной части газотурбинных установок;
- гильзы цилиндров и клапанные седла двигателей внутреннего сгорания;
- валы и роторы центробежных компрессоров и нагнетателей;
- детали арматуры трубопроводных систем, работающие при температурах 600–900 C;
- формовочный инструмент и пресс-формы для горячего деформирования.
Покрытия на основе ПС-Х20Н80+карбид-хрома эффективно работают в интервале температур от –60 до +900 C, сохраняя стабильность структуры при циклических тепловых нагрузках. Материал демонстрирует высокую стойкость к окалинообразованию и газовой коррозии в средах, содержащих сернистые соединения, что делает его востребованным при напылении деталей котельного оборудования и теплообменной аппаратуры.
Технологические особенности напыления
При плазменном напылении рекомендуется использовать дистанцию напыления 120–180 мм и мощность дуги 30–45 кВт. Для газопламенного напыления оптимальная дистанция составляет 150–200 мм при расходе ацетилена 0,8–1,2 м/ч. Детонационное напыление позволяет получать покрытия с минимальной пористостью и максимальной адгезией, однако требует более тщательной подготовки поверхности — дробеструйной обработки до шероховатости Rz 40–80 мкм.
Перед напылением порошковую смесь рекомендуется просушить при температуре 100–120 C в течение 1–2 часов для удаления адсорбированной влаги. Толщина напыляемого слоя за один проход не должна превышать 0,15–0,25 мм во избежание отслаивания из-за внутренних напряжений. Максимальная толщина покрытия без промежуточной термообработки — 1,5–2,0 мм.
Вопросы и ответы
Чем отличается ПС-Х20Н80+карбид-хрома от чистого ПС-Х20Н80?
Введение карбида хрома CrC в состав никель-хромового порошка повышает твердость и абразивную стойкость покрытия в 1,5–2 раза, но несколько снижает его пластичность и жаростойкость. Чистый ПС-Х20Н80 применяется для коррозионной защиты, а композиция с карбидом — для защиты от совместного износа и окисления.
Какая оптимальная доля карбида хрома в смеси?
Оптимальное содержание CrC составляет 25–40 % по массе. При меньшей концентрации армирующий эффект недостаточен, при большей — ухудшается сплошность покрытия и возрастает его хрупкость. Для условий умеренного абразивного износа при высоких температурах рекомендуется 25–30 %, для интенсивного изнашивания — 35–40 %.
Можно ли использовать смесь для восстановления изношенных деталей?
Да, материал эффективно применяется для восстановления геометрии деталей с износом до 1,5 мм. Перед напылением необходимо удалить усталостный слой и обеспечить шероховатость поверхности Rz не менее 40 мкм. После напыления рекомендуется механическая обработка алмазным инструментом или шлифовальными кругами на керамической связке.
Какие требования предъявляются к хранению порошковой смеси?
Порошок следует хранить в герметично закрытой таре в сухом отапливаемом помещении при относительной влажности не более 60 %. Срок хранения без потери технологических свойств — 12 месяцев с даты изготовления. Не допускается смешивание разных партий без предварительного контроля гранулометрического состава.