Порошок наплавочный ПР-Х15СР2: состав, свойства и применение
Порошок наплавочный ПР-Х15СР2 — порошковая проволока и наплавочный порошок системы легирования хром–кремний–бор, предназначенные для нанесения износостойких покрытий методами дуговой наплавки. Гранулометрический состав порошка — 0,16–0,63 мм, насыпная плотность — 3,8–4,4 г/см. Наплавленный металл имеет структуру легированного мартенсита с карбидными включениями Cr7C3 и боридами CrB, что обеспечивает твёрдость 52–58 HRC без термической обработки.
Химический состав и структура наплавленного слоя
Система легирования ПР-Х15СР2 обеспечивает формирование дисперсной карбидо-боридной фазы в матрице. Основные элементы наплавленного металла:
- Углерод (C) — 0,8–1,2 %: формирует карбиды хрома типа Cr7C3 и Cr23C6.
- Хром (Cr) — 14,0–17,0 %: обеспечивает коррозионную стойкость и карбидообразование.
- Кремний (Si) — 1,5–2,5 %: повышает жидкотекучесть расплава, участвует в образовании силицидов.
- Бор (B) — 0,5–1,2 %: образует бориды CrB и Fe2B, повышающие абразивную стойкость.
- Марганец (Mn) — 0,5–1,0 %: раскисляет наплавляемый металл.
Структура наплавки — мартенсит с включениями эвтектических карбидо-боридных фаз. Твёрдость по Роквеллу — 52–58 HRC. Микротвёрдость карбидных включений — 1400–1800 HV. Наплавленный слой сохраняет твёрдость при нагреве до 450–500 C.
Технологические параметры наплавки
Порошок ПР-Х15СР2 применяется для плазменно-порошковой наплавки, лазерной наплавки и наплавки открытой дугой с использованием порошковой проволоки. Оптимальные режимы:
| Метод наплавки | Ток, А | Напряжение, В | Скорость, м/ч | Толщина слоя, мм |
|---|---|---|---|---|
| Плазменно-порошковая | 180–240 | 28–34 | 4–8 | 1,5–4,0 |
| Лазерная (газопорошковая) | — | — | 0,5–2,0 | 0,3–1,5 |
| Открытая дуга (порошковая проволока) | 280–380 | 26–32 | 8–15 | 3,0–8,0 |
| Аргонодуговая (TIG) | 120–180 | 14–20 | 2–5 | 1,0–3,0 |
Расход порошка при плазменной наплавке — 2,5–4,5 кг/ч. Защитный газ — аргон (расход 12–18 л/мин) или смесь Ar + 5–15 % CO2. Предварительный подогрев деталей из среднеуглеродистых сталей — 200–300 C. Термическая обработка после наплавки не требуется.
Области применения
Порошок ПР-Х15СР2 используется для упрочнения быстроизнашивающихся деталей горно-металлургического, цементного и энергетического оборудования:
- Шнеки и корпуса шнековых конвейеров цементных производств.
- Ножи и молотки дробилок ударного действия, била мельниц.
- Зубья ковшей экскаваторов, рыхлителей и бульдозеров.
- Валки прокатных станов, ролики рольгангов.
- Лопатки дымососов и мельничных вентиляторов ТЭЦ.
- Шнековые пары и гильзы бурового оборудования.
Наплавленный слой ПР-Х15СР2 обеспечивает абразивную стойкость в условиях гидроабразивного износа, ударно-абразивного воздействия и эрозии при температурах до 500 C. Относительная износостойкость при абразивном изнашивании — в 4–6 раз выше, чем у стали 45 после закалки.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость наплавленного слоя ПР-Х15СР2?
Твёрдость наплавленного металла — 52–58 HRC в состоянии после наплавки без дополнительной термической обработки. Микротвёрдость карбидных включений достигает 1400–1800 HV.
Требуется ли предварительный подогрев при наплавке ПР-Х15СР2?
При наплавке на среднеуглеродистые и легированные стали рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C для предотвращения образования холодных трещин в зоне термического влияния.
Какой защитный газ применяется при плазменной наплавке ПР-Х15СР2?
Используется аргон чистотой не ниже 99,99 % с расходом 12–18 л/мин. Допускается применение смеси Ar + 5–15 % CO2 для повышения стабильности дуги.
До какой температуры сохраняется работоспособность наплавки?
Наплавленный слой ПР-Х15СР2 сохраняет твёрдость и износостойкость при рабочих температурах до 450–500 C. Выше этой температуры начинается разупрочнение мартенситной матрицы.
