Самофлюсующиеся порошки ПГ-10К-01: никель-бор-кремниевые порошки для газотермического напыления
ПГ-10К-01 — самофлюсующийся порошок системы Ni–B–Si на основе никеля, выпускаемый по ГОСТ 21448-75. Гранулометрический состав и химический состав регламентированы для газопламенного и плазменного напыления с последующим оплавлением. Порошок относится к классу самофлюсующихся: при нагреве до 980–1080 C бор и кремний образуют легкоплавкую эвтектику, которая раскисляет оксиды никеля, хрома и железа, обеспечивая смачивание основы и формирование плотного покрытия без флюса.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на напыление | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля никеля | основа | ГОСТ 21448-75 | матрица покрытия | Ni — базовый компонент |
| Бор, B | 1,5–2,5 % | титрование | снижение температуры оплавления | образует бориды NiB |
| Кремний, Si | 2,0–3,5 % | спектральный анализ | раскисление, жидкотекучесть | эвтектика Ni–Si |
| Углерод, C | 0,3–0,6 % | ГОСТ 22536.1 | твёрдость покрытия | карбиды и карбобориды |
| Железо, Fe | 5,0 % | ГОСТ 27409 | допуск примеси | не более 5 % |
| Фракция | 40–100 мкм | ситовой анализ | стабильность подачи | для плазменного напыления |
| Насыпная плотность | 3,8–4,5 г/см | ГОСТ 19440 | расход порошка | зависит от фракции |
| Температура оплавления | 980–1080 C | ДТА | режим ПТО | газопламенная горелка |
Технология нанесения
ПГ-10К-01 наносится газопламенным или плазменным напылением с дистанции 120–180 мм при расходе порошка 2–4 кг/ч. Оплавление выполняется газопламенной горелкой (ацетилен-кислород) либо в печи сопротивления с защитной атмосферой. Толщина одного слоя — 0,3–0,8 мм, суммарная толщина покрытия — до 3 мм. После оплавления формируется беспористая структура с твёрдостью 35–45 HRC, содержащая бориды и карбиды никеля.
Области применения
- Уплотнительные поверхности арматуры запорной: золотники, седла, клинья — восстановление изношенных кромок.
- Шнеки и корпуса экструдеров переработки полимеров — защита от абразивного износа.
- Валы насосов центробежных, работающих в среде с абразивными частицами.
- Ножи и режущий инструмент для деревообработки — упрочнение кромок.
- Плунжеры и гильзы гидроцилиндров металлургического оборудования.
- Лопатки дымососов и вентиляторов котельных установок — защита от эрозии.
Совместимость и ограничения
Покрытие из ПГ-10К-01 совместимо с углеродистыми и низколегированными сталями (20, 45, 40Х), чугунами, а также с никелевыми сплавами. Не рекомендуется нанесение на алюминиевые сплавы и титан без промежуточного подслоя из-за разницы коэффициентов термического расширения. Эксплуатация при температуре выше 650 C приводит к коагуляции упрочняющих фаз и снижению твёрдости. В среде серной и соляной кислот покрытие корродирует; для кислых сред применяются порошки на кобальтовой основе.
Вопросы и ответы
Какая фракция ПГ-10К-01 применяется для плазменного напыления?
Для плазменного напыления используется фракция 40–100 мкм, для газопламенного — 63–100 мкм. Мелкие фракции обеспечивают более плотное покрытие, но требуют корректировки расхода транспортирующего газа.
Нужно ли оплавление после напыления ПГ-10К-01?
Да, оплавление обязательно для получения беспористого покрытия с высокой адгезией. Без оплавления покрытие имеет пористость 8–12 % и твёрдость ниже на 10–15 HRC.
Какова максимальная толщина покрытия из ПГ-10К-01?
Рекомендуемая толщина — до 3 мм при послойном нанесении. Каждый слой 0,3–0,8 мм оплавляется отдельно. Превышение толщины ведёт к растрескиванию из-за термических напряжений.
Можно ли напылять ПГ-10К-01 на чугун?
Да, но требуется предварительный подогрев основы до 250–300 C и подслой из никель-алюминиевого порошка (ПН85Ю15) для предотвращения отслоения.
