Порошок наплавочный ПВ-Н85: состав и назначение
Порошок наплавочный ПВ-Н85 — это самофлюсующийся сплав на никелевой основе, предназначенный для газопламенного напыления и наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа, коррозии и высоких температур. Материал относится к группе сплавов типа Ni-Cr-B-Si, где легирующие элементы обеспечивают формирование плотного, беспористого покрытия с высокой твердостью и износостойкостью.
Химический состав ПВ-Н85 регламентируется ТУ 14-1-3765-84 и характеризуется высоким содержанием хрома (13–16%), бора (2,5–3,5%) и кремния (3,5–4,5%). Такая система легирования формирует в структуре наплавленного слоя бориды и карбиды хрома, которые обеспечивают твердость покрытия в диапазоне 55–62 HRC. Температура плавления порошка составляет 980–1040 C, что позволяет наносить покрытие без оплавления основного металла.
Технологические особенности нанесения
ПВ-Н85 применяется в процессах газопламенного напыления с последующим оплавлением, плазменной наплавки и лазерной наплавки. Для газопламенного метода используется фракция порошка 40–160 мкм, для плазменной наплавки — 40–100 мкм. Оптимальная толщина наплавленного слоя составляет 0,5–2,5 мм, при этом обеспечивается прочность сцепления с основой не менее 350 МПа.
Перед нанесением покрытия поверхность детали подвергается дробеструйной обработке до шероховатости Rz 40–80 мкм. Подогрев детали до 200–300 C снижает термические напряжения и предотвращает отслаивание покрытия. Оплавление производится горелкой или в печи при температуре 1000–1080 C с выдержкой 5–15 минут.
Свойства наплавленного слоя
Покрытия из ПВ-Н85 характеризуются высокой микротвердостью (HV 600–750), коррозионной стойкостью в агрессивных средах, включая морскую воду, растворы кислот и щелочей, а также жаростойкостью до 800 C. Коэффициент термического расширения сплава близок к значению для углеродистых и нержавеющих сталей, что минимизирует риск растрескивания при циклических тепловых нагрузках.
Структура наплавленного металла состоит из никелевого твердого раствора, упрочненного дисперсными боридами CrB и CrB, а также эвтектики Ni-NiB. Такая морфология обеспечивает сочетание высокой твердости с достаточной вязкостью, что позволяет эксплуатировать покрытие при ударно-абразивном изнашивании.
Промышленное применение
ПВ-Н85 используется для восстановления и упрочнения деталей горнодобывающего, нефтегазового и энергетического оборудования. Основные области применения:
- шнеки экструдеров и червячные пары для переработки полимеров;
- рабочие органы насосов для перекачки абразивных пульп;
- защитные втулки, седла и клапаны запорной арматуры;
- направляющие и ролики прокатных станов;
- детали бурового инструмента и долот;
- лопасти смесителей и мешалок химических реакторов.
При выборе режимов наплавки следует учитывать, что склонность сплава к образованию трещин возрастает при толщине слоя более 3 мм. Для многослойных покрытий рекомендуется промежуточный подогрев и замедленное охлаждение в термостате или песке.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Твердость HRC | 55–62 | ГОСТ 9013 | После оплавления | Шнеки, втулки |
| Микротвердость HV | 600–750 | ГОСТ 9450 | Наплавленный слой | Клапаны, седла |
| Прочность сцепления, МПа | 350 | ASTM C633 | Газопламенное напыление | Ролики, направляющие |
| Жаростойкость, C | до 800 | ГОСТ 6130 | Окислительная среда | Детали печей |
Условия поставки и хранения
Порошок ПВ-Н85 поставляется в герметичных полиэтиленовых мешках по 5, 10 и 25 кг. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев с даты изготовления при условии хранения в сухом отапливаемом помещении с относительной влажностью не более 60%. Перед использованием порошок рекомендуется просушить при температуре 100–120 C в течение 1–2 часов для удаления адсорбированной влаги, которая может вызвать пористость покрытия.
Вопросы и ответы
Какая фракция порошка ПВ-Н85 оптимальна для плазменной наплавки?
Для плазменной наплавки рекомендуется фракция 40–100 мкм. Более крупные частицы 100–160 мкм применяются при газопламенном напылении, где требуется повышенная скорость осаждения.
Можно ли наносить ПВ-Н85 на чугунные детали?
Да, но требуется предварительный подогрев до 250–350 C и замедленное охлаждение после наплавки для предотвращения отбеливания чугуна и образования трещин в зоне термического влияния.
Какова максимальная рабочая температура покрытия из ПВ-Н85?
Покрытие сохраняет твердость и коррозионную стойкость до 800 C. При длительной эксплуатации выше 850 C наблюдается снижение твердости вследствие коагуляции боридных фаз.
Требуется ли механическая обработка наплавленного слоя?
Слой из ПВ-Н85 обрабатывается только шлифованием алмазным или эльборовым инструментом. Токарная обработка твердосплавными резцами возможна лишь при твердости ниже 50 HRC.
