Порошок хромовый ПХ2С: электролитический хром для газотермических и вакуумных покрытий
Порошок хромовый ПХ2С — металлический порошок хрома, получаемый электролизом водного раствора хромового ангидрида с последующей промывкой, сушкой и рассевом. Марка ПХ2С относится к порошкам с содержанием основного металла не менее 98,5 % и предназначена для процессов, где требуется высокая чистота по металлическим примесям и стабильный гранулометрический состав. В отличие от металлургического хрома, электролитический порошок имеет дендритную форму частиц, что повышает насыпную плотность и улучшает сыпучесть при дозировании в плазменные и детонационные установки.
Технические характеристики и гранулометрия
Материал поставляется в виде порошка с регламентированным фракционным составом. Ключевые параметры, контролируемые при входном контроле на предприятиях:
- массовая доля хрома — не менее 98,5 %;
- кислород в виде оксидной плёнки — не более 0,8 %;
- железо, кремний, алюминий — суммарно не более 0,5 %;
- насыпная плотность — 2,8–3,6 г/см;
- текучесть по прибору Холла — 25–45 с для фракции 40–100 мкм.
Фракция подбирается под конкретный способ нанесения: для плазменного напыления применяют 40–100 мкм, для детонационного — 20–63 мкм, для вакуумных ионно-плазменных процессов — 10–40 мкм. Дендритная морфология частиц обеспечивает механическое сцепление с подложкой при напылении без предварительного оплавления.
| Параметр | Фракция 10–40 мкм | Фракция 40–100 мкм | Фракция 100–160 мкм | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Cr, % | 98,5 | 98,5 | 98,5 | титриметрия |
| O, % | 0,8 | 0,6 | 0,5 | восстановительное плавление |
| Fe, % | 0,25 | 0,20 | 0,20 | атомно-эмиссионный |
| Насыпная плотность, г/см | 2,8–3,1 | 3,2–3,6 | 3,4–3,8 | ГОСТ 19440 |
| Текучесть, с | не нормируется | 25–45 | 20–35 | прибор Холла |
Области применения
ПХ2С востребован там, где требуется износостойкое или жаростойкое покрытие с высокой твёрдостью. Основные направления:
- плазменное напыление покрытий на штоки гидроцилиндров, валы насосов, уплотнительные поверхности арматуры;
- детонационное нанесение слоёв на лопатки компрессоров и детали проточной части газоперекачивающих агрегатов;
- вакуумное ионно-плазменное осаждение барьерных слоёв в микроэлектронике и оптике;
- легирование шихты при выплавке жаропрочных и коррозионностойких сплавов в вакуумных индукционных печах;
- изготовление металлокерамических композиций на основе хрома для узлов трения.
При плазменном напылении порошок подаётся газовым транспортом в плазменную струю с температурой 8000–12000 C; частицы расплавляются и формируют покрытие с пористостью 3–8 % и твёрдостью 800–1100 HV. Для снижения окисления напыление ведут в камере с контролируемой атмосферой аргона.
Условия хранения и обращения
Порошок хромовый ПХ2С хранят в герметичной таре в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не выше 60 %. Контакт с влагой приводит к росту оксидной плёнки и снижению текучести. Перед загрузкой в питатель рекомендуется прокалка при 120–150 C в течение 1–2 ч. Материал пожаро- и взрывобезопасен в компактном состоянии, однако пыль хрома при высоких концентрациях в воздухе требует местной вытяжной вентиляции и применения респираторов класса защиты не ниже P2.
Вопросы и ответы
Чем ПХ2С отличается от ПХ1С?
Марка ПХ2С допускает большее содержание примесей железа и кислорода по сравнению с ПХ1С, что делает её предпочтительной для напыления, а не для вакуумной металлургии особо чистых сплавов.
Какая фракция подходит для плазменного напыления штоков гидроцилиндров?
Оптимальна фракция 40–100 мкм: она обеспечивает устойчивую подачу газовым транспортом и полное проплавление частиц в плазменной струе.
Допускается ли повторное использование нераспылённого порошка?
Да, при условии просева для удаления слипшихся агломератов и контроля текучести. Повторное использование ограничивают 2–3 циклами из-за накопления оксидов.
Какой газ-носитель применяют для ПХ2С?
Для плазменного напыления используют аргон или азот; аргон предпочтителен для минимизации окисления частиц в струе.
