Самофлюсующиеся порошки ПР-Н73Х16СР3 в Минске


Самофлюсующиеся порошки ПР-Н73Х16СР3: состав, свойства и применение

ПР-Н73Х16СР3 — самофлюсующийся порошок на основе никеля, выпускаемый по ГОСТ 21448-75. Система легирования Ni–Cr–Si–B обеспечивает формирование плотного покрытия при газопламенном или плазменном напылении с последующим оплавлением. Порошок относится к группе высокохромистых самофлюсов с повышенным содержанием бора и кремния, что снижает температуру оплавления до 1000–1080 C и обеспечивает растекаемость расплава по подложке без применения флюсов.

Химический состав и структура

Массовые доли основных элементов в порошке ПР-Н73Х16СР3:

  • никель — основа (73 %)
  • хром — 14–18 %
  • кремний — 2,5–4,0 %
  • бор — 2,5–3,5 %
  • углерод — не более 0,1 %
  • железо — не более 5 %

Хром образует карбиды и бориды CrB, Cr2B, Cr7C3, которые повышают твердость и износостойкость покрытия. Кремний и бор выполняют функцию самофлюсования: при нагреве они связывают оксиды никеля и хрома, восстанавливают поверхность и снижают поверхностное натяжение расплава. Структура наплавленного слоя — никелевая матрица с равномерно распределенными эвтектическими включениями боридов и силицидов хрома.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеЕдиницаМетод контроляПримечание
Гранулометрический состав40–100мкмситовой анализдля плазменного напыления
Насыпная плотность3,8–4,4г/смГОСТ 19440зависит от фракции
Температура оплавления1000–1080CДТАгазопламенная горелка
Твердость покрытия55–62HRCГОСТ 9013-59после оплавления
Пористость слоя 2%металлографияпри оптимальных режимах
Прочность сцепления 250МПаштырьковый методна стали 45

Технология нанесения

Порошок ПР-Н73Х16СР3 наносится методами газопламенного, плазменного или детонационного напыления с обязательным последующим оплавлением. Оплавление выполняется газовой горелкой, индукционным нагревателем или в печи с защитной атмосферой. Критично соблюдение скорости нагрева: при превышении 100 C/мин возможно образование пор из-за интенсивного газовыделения. Оптимальная толщина покрытия — 0,3–1,5 мм за один проход; при большей толщине возникают термические напряжения, приводящие к отслоению.

Для плазменного напыления применяют фракцию 40–100 мкм, для газопламенного — 63–160 мкм. Дистанция напыления — 120–180 мм, расход плазмообразующего газа (аргон) — 40–60 л/мин. Оплавление проводят при температуре 1050 30 C с выдержкой 30–60 с до появления характерного «запотевания» поверхности.

Области применения

  • Уплотнительные поверхности запорной арматуры нефтегазового оборудования (затворы, седла, шиберы)
  • Шнеки и корпуса экструдеров в переработке полимеров
  • Лопатки дымососов и вентиляторов систем газоочистки ТЭЦ
  • Валы насосов перекачки абразивных суспензий в горно-обогатительном производстве
  • Плунжеры и гильзы гидравлических прессов металлургических цехов
  • Ножи и матрицы для грануляции вторичных полимеров

Покрытие устойчиво к абразивному износу при температуре до 600 C, воздействию слабых кислот и щелочей, эрозии газовых потоков с твердыми частицами. Не рекомендуется эксплуатация в средах с высокой концентрацией сероводорода и хлоридов из-за склонности к питтинговой коррозии.

Вопросы и ответы

Чем отличается ПР-Н73Х16СР3 от ПР-Н80Х13С2Р2?

ПР-Н73Х16СР3 содержит больше хрома (14–18 % против 12–14 %) и бора, что повышает твердость до 62 HRC и износостойкость, но снижает пластичность покрытия. ПР-Н80Х13С2Р2 применяют там, где требуется сочетание умеренной твердости и стойкости к ударным нагрузкам.

Требуется ли флюс при оплавлении?

Нет. Кремний и бор в составе порошка выполняют функцию самофлюсования: при нагреве они восстанавливают оксидные пленки на поверхности подложки и расплава, обеспечивая смачивание без дополнительных флюсующих материалов.

Какая максимальная толщина покрытия за один проход?

Рекомендуемая толщина — 0,3–1,5 мм. При превышении 1,5 мм возрастают остаточные напряжения, что приводит к растрескиванию и отслоению покрытия при эксплуатации под нагрузкой.

Можно ли напылять ПР-Н73Х16СР3 на алюминиевые сплавы?

Напыление возможно, но оплавление затруднено из-за низкой температуры плавления алюминия (660 C). Требуется применение легкоплавких подслоев или переход на технологии высокоскоростного напыления без оплавления (HVOF).