Порошок наплавочный ПР-НХ18СР4: состав, свойства и применение
Порошок наплавочный ПР-НХ18СР4 — порошковая проволока и наплавочный порошок системы никель–хром–кремний–бор, предназначенные для газотермического и плазменного напыления, а также для наплавки в среде защитных газов. Материал обеспечивает получение покрытий с высокой стойкостью к абразивному износу, эрозии и газовой коррозии при повышенных температурах. Наплавленный слой ПР-НХ18СР4 отличается самофлюсующимися свойствами: кремний и бор образуют легкоплавкие бориды и силициды, снижающие температуру плавления и улучшающие смачиваемость основы.
Химический состав и структура наплавленного слоя
Порошок ПР-НХ18СР4 содержит никель как основу, хром в пределах 14–18 %, кремний 3,5–5,0 %, бор 2,5–4,0 %, а также железо и углерод в регламентированных пределах. Такое соотношение обеспечивает формирование гетерогенной структуры: твёрдый раствор никеля с включениями боридов хрома CrB и CrB, карбоборидов и силицидов. Микротвёрдость упрочняющих фаз достигает 1400–1800 HV, что определяет высокую износостойкость покрытия при сохранении достаточной пластичности матрицы.
Наплавленный слой ПР-НХ18СР4 имеет твёрдость 55–62 HRC в зависимости от режима наплавки и степени легирования. Плотность покрытия при плазменном напылении с последующим оплавлением составляет 7,8–8,2 г/см, пористость не превышает 1–2 %. Сцепление с основой — механическое и металлургическое, прочность сцепления при наплавке на сталь 45 достигает 250–350 МПа.
Технологические режимы наплавки
Порошок ПР-НХ18СР4 применяется для плазменно-порошковой наплавки, газопламенного напыления с оплавлением и лазерной наплавки. Температура оплавления покрытия — 1020–1080 C, что ниже температуры плавления большинства конструкционных сталей, что позволяет наносить покрытие без деформации основы. Дисперсность порошка — 40–160 мкм, насыпная плотность — 3,8–4,5 г/см.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость наплавленного слоя | 55–62 | HRC | ГОСТ 9013 | после оплавления |
| Температура оплавления | 1020–1080 | C | термопара | без деформации основы |
| Дисперсность порошка | 40–160 | мкм | ситовой анализ | фракция -160+40 |
| Пористость покрытия | 1–2 | % | металлография | плазменное напыление |
| Прочность сцепления | 250–350 | МПа | ГОСТ 14760 | основа — сталь 45 |
Области применения
Порошок ПР-НХ18СР4 востребован в узлах, работающих при абразивном износе и одновременном воздействии агрессивных сред и высоких температур:
- уплотнительные поверхности арматуры нефтегазового оборудования — задвижки, шаровые краны, затворы;
- шнеки и корпуса экструдеров в переработке полимеров и строительных смесей;
- лопатки и направляющие аппараты дымососов, вентиляторов горячего дутья металлургических печей;
- детали бурового инструмента, долота, калибраторы, работающие в условиях абразивной эрозии;
- плунжеры и гильзы насосов высокого давления в химической промышленности;
- восстановление посадочных поверхностей валов и корпусных деталей горно-обогатительного оборудования.
Совместимость с основными материалами
Наплавка ПР-НХ18СР4 выполняется на углеродистые и низколегированные стали (20, 45, 40Х, 30ХГСА), нержавеющие стали аустенитного класса, а также на серый и высокопрочный чугун. При наплавке на чугун требуется предварительный подогрев до 300–400 C для предотвращения отбеливания и трещинообразования. Для сталей с содержанием углерода выше 0,45 % рекомендуется промежуточный подслой из никелевого сплава.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость наплавленного слоя ПР-НХ18СР4?
Твёрдость составляет 55–62 HRC в зависимости от режима оплавления и толщины покрытия. Максимальные значения достигаются при плазменной наплавке с последующим оплавлением в защитной атмосфере.
Требуется ли подогрев основы при наплавке ПР-НХ18СР4?
Для углеродистых и низколегированных сталей подогрев до 200–300 C рекомендуется при толщине детали свыше 40 мм. При наплавке на чугун подогрев до 300–400 C обязателен.
Какой максимальный износ допускает покрытие ПР-НХ18СР4?
Покрытие сохраняет работоспособность при абразивном износе до 0,8–1,2 мм на 1000 часов работы в зависимости от условий. Ресурс определяется конкретным узлом и типом абразива.
Можно ли обрабатывать наплавленный слой механически?
Механическая обработка возможна только шлифованием абразивными кругами из эльбора или алмаза. Токарная обработка резцами из твёрдого сплава ВК6–ВК8 возможна при твёрдости до 58 HRC с применением охлаждения.
