Порошок хромовый ПХО-1М: характеристики и применение
Порошок хромовый ПХО-1М — металлический порошок на основе электролитического хрома, предназначенный для процессов газотермического напыления и наплавки. Материал относится к категории порошков для хромирования и восстановления изношенных поверхностей, работающих в условиях абразивного и эрозионного износа, а также при повышенных температурах.
ПХО-1М производится методом распыления расплавленного хрома с последующей классификацией по фракционному составу. Гранулометрический состав материала обеспечивает стабильную подачу в плазменную горелку или газопламенную горелку без пульсаций, что критично для формирования равномерного покрытия. Частицы имеют сферическую или близкую к сферической форму, что снижает пористость напыленного слоя и повышает его адгезионную прочность.
Химический состав и физико-механические свойства
Основу порошка ПХО-1М составляет металлический хром с содержанием основного компонента не менее 98,5%. Легирующие элементы и примеси контролируются в узких пределах, что обеспечивает воспроизводимость свойств покрытий от партии к партии. Содержание кислорода не превышает 0,5%, что важно для предотвращения образования оксидных включений в структуре напыленного слоя.
Покрытия, сформированные из порошка ПХО-1М, характеризуются высокой твердостью — в диапазоне 900–1100 HV, что сопоставимо с твердостью электролитического хрома. Коэффициент трения напыленного слоя по стали в паре со смазкой составляет 0,08–0,12, без смазки — 0,25–0,35. Рабочая температура эксплуатации покрытий достигает 700 C без существенной потери твердости.
| Параметр | Значение для ПХО-1М | Метод контроля | Типичное применение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Cr, % | 98,5 | Химический анализ | Все виды напыления | Основной компонент |
| Фракция, мкм | 40–160 | Ситальный анализ | Плазменное напыление | Возможен подбор узких фракций |
| Насыпная плотность, г/см | 3,8–4,2 | ГОСТ 19440 | Дозирование в питателях | Влияет на производительность |
| Текучесть, с/50 г | 45 | ГОСТ 20899 | Газопламенное напыление | Обеспечивает равномерную подачу |
Технологические особенности нанесения покрытий
Порошок ПХО-1М применяется в процессах плазменного напыления на установках с током дуги 400–600 А и дистанцией напыления 100–150 мм. Для газопламенного напыления используются горелки с подачей порошка в центральное сопло, температура пламени — 2800–3200 C. Оптимальная скорость частиц при напылении составляет 150–250 м/с, что обеспечивает плотность покрытия не менее 95% от теоретической.
Перед нанесением покрытия поверхность детали подвергается струйно-абразивной обработке электрокорундом фракции 0,5–1,0 мм для создания шероховатости Ra 6,3–12,5 мкм. Рекомендуемая толщина напыленного слоя — от 0,3 до 2,5 мм. Для повышения адгезии допускается нанесение подслоя из никель-алюминиевого порошка толщиной 50–100 мкм.
Области применения
Покрытия из порошка ПХО-1М востребованы при ремонте и упрочнении деталей технологического оборудования в следующих отраслях:
- восстановление посадочных поверхностей валов и осей насосного оборудования в нефтегазовой отрасли;
- упрочнение плунжерных пар и штоков гидроцилиндров в гидравлических системах металлургического производства;
- ремонт направляющих и втулок скольжения в узлах трения бумагоделательных машин;
- восстановление шеек коленчатых валов компрессоров и дизельных двигателей;
- защита от эрозионного износа лопаток дымососов и вентиляторов в системах газоочистки;
- упрочнение дорнов и фильер при волочении проволоки и производстве метизов.
Механическая обработка напыленных покрытий выполняется шлифованием абразивными кругами на керамической связке с обильным охлаждением. Чистовое шлифование обеспечивает шероховатость поверхности Ra 0,32–0,63 мкм. При необходимости допускается суперфиниширование и хонингование для достижения Ra 0,08–0,16 мкм.
Вопросы и ответы
Какая максимальная толщина покрытия из ПХО-1М без потери адгезии?
Практический предел толщины напыленного слоя составляет 2,5–3,0 мм. При превышении этого значения возрастает риск отслаивания из-за накопления остаточных напряжений. Для толстых покрытий рекомендуется многослойное напыление с промежуточным охлаждением.
Можно ли использовать ПХО-1М для наплавки в среде защитных газов?
ПХО-1М ориентирован на газотермическое напыление. Для наплавки в среде аргона применяются хромовые порошки других марок с более крупной фракцией и специальными добавками, снижающими окисление в сварочной ванне.
Какой подслой рекомендуется для повышения адгезии покрытия к стальной основе?
Оптимальным является подслой из никель-алюминиевого порошка типа ПН85Ю15 толщиной 50–100 мкм. Он обеспечивает адгезию к основе на уровне 40–60 МПа и создает промежуточный слой, компенсирующий разницу коэффициентов термического расширения.
Какие требования предъявляются к подготовке поверхности перед напылением?
Поверхность должна быть очищена от загрязнений и окислов, обезжирена и подвергнута струйно-абразивной обработке до шероховатости Ra 6,3–12,5 мкм. Время между подготовкой и напылением не должно превышать 2–3 часов во избежание повторного окисления.
