Порошок наплавочный ПР-НХ13СР: состав и назначение
Порошок наплавочный ПР-НХ13СР — самофлюсующийся сплав на никель-хромовой основе, легированный кремнием и бором. Материал предназначен для газопламенной, плазменно-порошковой и лазерной наплавки, а также для напыления с последующим оплавлением. Химический состав ПР-НХ13СР обеспечивает формирование плотного беспористого покрытия с высокой твердостью и износостойкостью в условиях абразивного и ударно-абразивного изнашивания.
Основные легирующие элементы — хром (13–15 %), кремний (2,5–3,5 %) и бор (1,5–2,5 %) — образуют в структуре наплавленного металла карбиды и бориды, что придает слою твердость в диапазоне 45–55 HRC. Никелевая основа обеспечивает коррозионную стойкость и сопротивляемость окислению при нагреве до 800 C. Самофлюсуемость сплава обусловлена присутствием кремния и бора, которые связывают оксиды в легкоплавкие шлаки, что позволяет выполнять многослойную наплавку без промежуточной зачистки.
Технологические параметры наплавки
ПР-НХ13СР поставляется в виде порошка с фракционным составом, оптимизированным под конкретный метод нанесения. Для плазменно-порошковой наплавки применяется фракция 40–160 мкм, для газопламенной — 40–100 мкм, для лазерной — 20–80 мкм. Температура плавления сплава составляет 1050–1100 C, что позволяет наносить покрытие на детали из углеродистых и низколегированных сталей без их структурных изменений.
Рекомендуемая толщина наплавленного слоя — от 0,5 до 3,0 мм за один проход. При необходимости формирования более толстых покрытий допускается многослойная наплавка с межслойным охлаждением до температуры не выше 150 C. Оптимальный режим плазменной наплавки: ток 80–150 А, напряжение 25–35 В, скорость подачи порошка 20–60 г/мин.
Свойства наплавленного металла
- Твердость наплавленного слоя — 45–55 HRC
- Плотность покрытия — 7,8–8,0 г/см
- Коэффициент линейного расширения — 13–14 10 К
- Температура эксплуатации — до 800 C в окислительной среде
- Сцепление с основным металлом — не менее 200 МПа
Применение в промышленности
Покрытия из ПР-НХ13СР применяются для восстановления и упрочнения деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания, умеренных ударных нагрузок и повышенных температур. Материал востребован при ремонте оборудования горнодобывающего комплекса, цементной отрасли и энергетического машиностроения.
Типовые детали, упрочняемые наплавкой ПР-НХ13СР:
- шнеки и корпуса экструдеров для переработки полимеров;
- рабочие органы насосов для перекачивания абразивных суспензий;
- направляющие и седла запорной арматуры;
- лопасти смесителей и мешалок;
- гильзы и плунжеры гидроцилиндров;
- детали дробеметных и дробильных установок.
Сравнение с другими наплавочными порошками
По сравнению с порошками на железной основе ПР-НХ13СР обеспечивает более высокую коррозионную стойкость и жаростойкость, однако уступает им в сопротивлении интенсивному абразивному изнашиванию при низких температурах. Относительно сплавов типа ПР-Н77Х15С3Р2 материал характеризуется меньшей твердостью, но повышенной пластичностью и трещиностойкостью при ударных нагрузках.
| Параметр | ПР-НХ13СР | ПР-Н77Х15С3Р2 | ПР-Х4Г2С4Р | ПР-Н70Х17С4Р4 |
|---|---|---|---|---|
| Твердость, HRC | 45–55 | 50–60 | 40–48 | 55–62 |
| Температура плавления, C | 1050–1100 | 1000–1050 | 1150–1200 | 980–1040 |
| Жаростойкость, C | до 800 | до 700 | до 600 | до 750 |
| Ударная вязкость | умеренная | низкая | высокая | низкая |
Подготовка поверхности и контроль качества
Перед наплавкой поверхность детали очищается от окалины, масла и ржавчины до металлического блеска. Для толстостенных деталей рекомендуется предварительный подогрев до 200–300 C для снижения термических напряжений. После наплавки допускается механическая обработка твердосплавным инструментом или абразивными кругами. Контроль качества покрытия выполняется методом цветной дефектоскопии на наличие пор и трещин, а также измерением твердости по Роквеллу.
Вопросы и ответы
Какая фракция порошка ПР-НХ13СР подходит для плазменной наплавки?
Для плазменно-порошковой наплавки применяется фракция 40–160 мкм. Более мелкие частицы 20–80 мкм используются при лазерной наплавке, а 40–100 мкм — при газопламенной.
Можно ли наплавлять ПР-НХ13СР на чугунные детали?
Наплавка на серый и высокопрочный чугун возможна при условии предварительного подогрева до 300–400 C и замедленного охлаждения для предотвращения откола покрытия из-за разницы коэффициентов термического расширения.
Какова максимальная толщина покрытия за один проход?
Рекомендуемая толщина за один проход составляет 0,5–3,0 мм. Для получения более толстого слоя выполняется многослойная наплавка с охлаждением между проходами до 150 C.
Требуется ли последующая термическая обработка после наплавки?
Для деталей, работающих при температурах до 400 C, термическая обработка не требуется. При эксплуатации в условиях циклических тепловых нагрузок рекомендуется отпуск при 600–650 C для снятия остаточных напряжений.
