Порошок наплавочный ПР-07Х18К9М5Т: состав и назначение
Порошок наплавочный ПР-07Х18К9М5Т — легированный самофлюсующийся порошок на железной основе, предназначенный для газопламенной, плазменно-порошковой и лазерной наплавки. Материал формирует износостойкий слой с высокой твердостью, сохраняющий работоспособность при температурах до 650 C. Химический состав марки включает хром (17–19 %), кобальт (8–10 %), молибден (4,5–5,5 %) и титан (0,5–1,0 %), что обеспечивает сочетание сопротивления абразивному изнашиванию, коррозионной стойкости и жаропрочности.
Наплавленный металл относится к мартенситно-стареющему классу: после наплавки структура представляет собой пересыщенный твердый раствор, упрочняемый дисперсными интерметаллидами при последующем старении. Твердость наплавленного слоя в состоянии после наплавки составляет 38–45 HRC, после старения при 480–520 C возрастает до 52–58 HRC. Коэффициент линейного расширения близок к углеродистым сталям, что снижает риск отслоения при наплавке на детали из конструкционных сталей.
Технологические особенности наплавки
ПР-07Х18К9М5Т поставляется в грануляциях 40–160 мкм для плазменно-порошковой наплавки и 63–200 мкм для газопламенного напыления с оплавлением. Насыпная плотность — 4,2–4,6 г/см. Температурный интервал плавления — 1350–1420 C. Наплавку выполняют с предварительным подогревом изделия до 250–350 C для деталей с толщиной стенки более 15 мм; для тонкостенных элементов подогрев не требуется.
Оптимальный режим плазменной наплавки: ток 80–140 А, напряжение 28–34 В, расход плазмообразующего газа (аргон) — 2,5–4,0 л/мин, транспортирующего — 3,5–5,0 л/мин. Скорость наплавки — 4–8 м/ч, шаг — 4–6 мм. Перегрев ванны выше 1450 C нежелателен: это вызывает выгорание титана и снижение пластичности покрытия. После наплавки рекомендуется замедленное охлаждение в термостате или песке для предотвращения трещинообразования.
Свойства наплавленного слоя
Покрытие характеризуется высокой ударной вязкостью — до 25 Дж/см, что выгодно отличает марку от карбидосодержащих наплавочных материалов. Сопротивление абразивному изнашиванию в 3–5 раз выше, чем у закаленной стали 65Г. При этом слой поддается механической обработке — шлифованию и алмазному выглаживанию, что позволяет достигать шероховатости Ra 0,4 мкм без финишного шлифования.
Жаропрочность материала обеспечивается кобальтовым упрочнением твердого раствора и стабильными карбонитридами титана. Длительная прочность при 600 C составляет 280–320 МПа. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях и слабоагрессивных средах сопоставима с хромистыми нержавеющими сталями типа 20Х13.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твердость после наплавки | 38–45 HRC | ГОСТ 9013 | Без термообработки | Исходное состояние |
| Твердость после старения | 52–58 HRC | ГОСТ 9013 | 480–520 C, 2–4 ч | Пиковое упрочнение |
| Предел прочности | 1200–1400 МПа | ГОСТ 1497 | 20 C | После старения |
| Относительное удлинение | 8–12 % | ГОСТ 1497 | 20 C | После старения |
| Рабочая температура | до 650 C | — | Длительный режим | Кратковременно до 700 C |
Применение в промышленности
ПР-07Х18К9М5Т применяется для восстановления и упрочнения деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания, ударных нагрузок и повышенных температур:
- штампы горячего деформирования — молотовые и прессовые вставки, пуансоны, матрицы;
- валы и ролики металлургического оборудования — правильные ролики, ролики рольгангов, валки чистовых клетей;
- детали насосного оборудования — рабочие колеса, направляющие аппараты, уплотнительные кольца;
- запорная арматура — седла и золотники клапанов, работающих при 400–600 C;
- детали экструзионного оборудования — шнеки, цилиндры, дорны для переработки полимеров;
- ножевые элементы — гильотинные ножи, ножи для резки горячего металла.
Материал эффективен при наплавке деталей из сталей 45, 40Х, 5ХНМ, 38Х2МЮА. Толщина наплавленного слоя — от 0,5 до 5 мм за один проход; при необходимости многослойной наплавки каждый последующий слой наносится после остывания предыдущего до 150–200 C. Расход порошка — 0,8–1,2 кг/дм наплавленного металла с учетом потерь на угар и разбрызгивание.
Вопросы и ответы
Какая грануляция ПР-07Х18К9М5Т подходит для плазменной наплавки?
Для плазменно-порошковой наплавки применяется фракция 40–160 мкм. Более мелкая фракция 40–100 мкм обеспечивает стабильную подачу при малых расходах транспортирующего газа, крупная 100–160 мкм — при высокой производительности.
Требуется ли термообработка после наплавки?
Для достижения максимальной твердости 52–58 HRC необходимо старение при 480–520 C в течение 2–4 часов. Без старения твердость составляет 38–45 HRC, что достаточно для ряда применений с умеренными нагрузками.
Можно ли наплавлять ПР-07Х18К9М5Т на чугунные детали?
Наплавка на серый чугун не рекомендуется из-за риска образования отбеленного слоя и трещин. Для чугунных деталей требуется промежуточный подслой из никелевого или никель-медного порошка толщиной 1–2 мм.
Какой ресурс наплавленного слоя при абразивном изнашивании?
Сопротивление абразивному изнашиванию в 3–5 раз выше, чем у закаленной стали 65Г. Ресурс зависит от условий эксплуатации: при сухом абразивном трении о кварцевый песок износ составляет 0,05–0,15 мм/ч.
