Порошок наплавочный ФБХ6: состав, свойства и применение
Порошок наплавочный ФБХ6 — порошковая смесь на железной основе системы Fe–Cr–B–C, предназначенная для газопламенной и плазменной наплавки износостойких покрытий. Стандарт регламентирует гранулометрический состав и химический анализ плавки. Материал относится к группе высокохромистых борсодержащих сплавов, формирующих при наплавке эвтектическую структуру с карбоборидными включениями CrB, CrC и CrC. Такая структура обеспечивает сопротивление абразивному изнашиванию при умеренных ударных нагрузках.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля хрома | 14,0–18,0 % | по паспорту партии | ГОСТ 28473 | основной легирующий элемент |
| Массовая доля бора | 2,5–3,5 % | по паспорту партии | ГОСТ 28473 | формирует бориды |
| Массовая доля углерода | 1,5–2,5 % | по паспорту партии | ГОСТ 22536.1 | карбидообразование |
| Фракция | 63–160 мкм | сухой рассев | ГОСТ 18318 | для плазменной наплавки |
| Твёрдость покрытия | 50–58 HRC | после наплавки | ГОСТ 9013 | без термообработки |
| Насыпная плотность | 3,8–4,4 г/см | свободная засыпка | ГОСТ 19440 | влияет на подачу |
Структура и физико-механические свойства покрытия
Наплавленный слой ФБХ6 представляет собой матрицу на основе -Fe с распределёнными эвтектическими колониями. Первичные карбобориды хрома повышают микротвёрдость до 1400–1800 HV, тогда как матрица сохраняет вязкость на уровне 350–450 HV. Соотношение фаз определяет компромисс между сопротивлением абразиву и стойкостью к скалыванию. Покрытие сохраняет работоспособность при температуре до 600 C без существенной потери твёрдости. Трещиностойкость ограничена — при наплавке массивных деталей требуется предварительный подогрев до 300–400 C и замедленное охлаждение.
Технология наплавки
Порошок ФБХ6 применяют в плазменно-порошковой наплавке (PTA), газопламенной наплавке с проплавлением и лазерной наплавке. Для плазменного процесса используют ток 140–220 А, расход плазмообразующего газа 2,5–4,0 л/мин, дистанцию 10–15 мм. Подача порошка — газовым транспортом из питателя с расходом 20–40 г/мин. Толщина одного слоя — 1,5–3,0 мм, многослойная наплавка допускает до 8–10 мм без отслоения. Перед наплавкой поверхность зачищают до металлического блеска, обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом.
Области применения
- Шнеки и корпуса экструдеров переработки полимеров и комбикормов.
- Ножи и молотки дробилок, била мельниц, зубья ковшей экскаваторов.
- Уплотнительные поверхности арматуры нефтегазового оборудования.
- Валки прокатных станов, ролики рольгангов металлургических линий.
- Рабочие органы почвообрабатывающей техники: лемехи, лапы культиваторов.
- Детали цементного производства: брони мельниц, лопатки сепараторов.
Нормативная база и аналоги
Материал поставляется по ТУ производителя; химический состав контролируют по ГОСТ 28473, гранулометрию — по ГОСТ 18318. Зарубежные аналоги — порошки системы Fe-Cr-B-C с массовой долей хрома 15–18 % и бора 2,5–3,5 %, применяемые в PTA-наплавке. Отличительная особенность ФБХ6 — сбалансированное содержание бора, обеспечивающее стабильное формирование боридной сетки без охрупчивания матрицы.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается после наплавки ФБХ6?
Твёрдость наплавленного слоя составляет 50–58 HRC без дополнительной термообработки. Микротвёрдость карбоборидных включений достигает 1400–1800 HV.
Требуется ли предварительный подогрев детали?
При наплавке массивных деталей и деталей из среднеуглеродистых сталей рекомендуется подогрев до 300–400 C с последующим замедленным охлаждением для предотвращения трещин.
Какие способы наплавки применимы для ФБХ6?
Порошок используют в плазменно-порошковой, газопламенной и лазерной наплавке. Наиболее стабильные результаты даёт PTA-процесс с газовым транспортом порошка.
Какой максимальный износ выдерживает покрытие?
Покрытие эффективно при абразивном изнашивании с умеренными ударными нагрузками. При интенсивном скалывающем воздействии ресурс ограничен хрупкостью карбоборидной фазы.
