Самофлюсующиеся порошки ПР-Н77Х15СР2 в Минске


Самофлюсующиеся порошки ПР-Н77Х15СР2: состав и назначение

Самофлюсующиеся порошки ПР-Н77Х15СР2 — это никель-хром-бор-кремниевая композиция, предназначенная для газопламенного напыления и наплавки износостойких покрытий. Материал относится к группе самофлюсующихся сплавов на никелевой основе, что обеспечивает формирование плотного беспористого слоя без применения дополнительных флюсов. Химический состав марки регламентируется ТУ 14-1-3974-85 и включает 77 % никеля, 15 % хрома, а также легирующие добавки кремния и бора, которые выступают в роли раскислителей и способствуют снижению температуры плавления.

Покрытия из ПР-Н77Х15СР2 формируются методом оплавления после напыления, при котором частицы порошка расплавляются и образуют металлургическую связь с основным металлом. Твёрдость наплавленного слоя достигает 35–42 HRC, что делает материал пригодным для защиты деталей, работающих в условиях абразивного износа, коррозионного воздействия и умеренных ударных нагрузок. Рабочий диапазон температур эксплуатации покрытий составляет от –60 до +600 C без потери прочностных характеристик.

Технология нанесения и требования к процессу

Напыление ПР-Н77Х15СР2 выполняется на установках газопламенного напыления с использованием ацетилен-кислородного пламени. Оптимальная дисперсность порошка — 40–100 мкм для газопламенного метода и 20–60 мкм для плазменного напыления. Перед нанесением поверхность детали подвергается дробеструйной обработке до шероховатости Rz 40–80 мкм, что обеспечивает механическое сцепление частиц до оплавления. Оплавление проводят при температуре 1000–1050 C с выдержкой, достаточной для полного расплавления частиц и выделения газов из расплава.

Процесс оплавления может выполняться индукционным нагревом, в печи или пламенем горелки. Для крупногабаритных деталей применяют локальный нагрев, исключающий перегрев основного металла. После наплавки рекомендуется медленное охлаждение для снижения остаточных напряжений. При необходимости механической обработки покрытие обрабатывается твердосплавным инструментом или шлифовальными кругами на электрокорундовой основе.

Свойства и структура наплавленного металла

Структура покрытия после оплавления представляет собой твёрдый раствор хрома в никеле с равномерно распределёнными боридами и карбидами. Присутствие бора и кремния обеспечивает эффект самофлюсования: оксиды, образующиеся при нагреве, связываются в легкоплавкие силикаты и всплывают на поверхность ванны расплава, формируя шлаковую корку. Это позволяет получать покрытия с пористостью менее 1 % и высокой адгезией к сталям, чугунам и никелевым сплавам.

Износостойкость покрытий ПР-Н77Х15СР2 обусловлена наличием твёрдых фаз в пластичной никелевой матрице. Материал демонстрирует устойчивость к газовой абразивной эрозии и кавитационному изнашиванию. Коррозионная стойкость в атмосферных условиях и в средах с pH 4–10 позволяет применять покрытия для защиты оборудования пищевой и химической промышленности.

Применение в промышленности

Порошок ПР-Н77Х15СР2 используется для восстановления и упрочнения деталей насосного оборудования, запорной арматуры, шнеков экструдеров и валов бумагоделательных машин. В нефтегазовой отрасли материал применяется для наплавки уплотнительных поверхностей задвижек и клапанов, работающих в средах с содержанием сероводорода. В энергетике покрытия наносят на посадочные поверхности роторов и диафрагм паровых турбин.

  • Уплотнительные поверхности арматуры и клапанов
  • Плунжеры и гильзы насосов высокого давления
  • Шнеки и цилиндры экструзионного оборудования
  • Посадочные поверхности валов и осей
  • Детали гидроцилиндров и штоки

Сравнение с другими марками самофлюсующихся порошков

По сравнению с более твёрдыми составами типа ПР-Н77Х15С3Р2, марка ПР-Н77Х15СР2 обеспечивает повышенную пластичность покрытия и лучшую обрабатываемость резанием. Содержание хрома 15 % даёт сбалансированное сочетание коррозионной стойкости и жаростойкости. Материал уступает по твёрдости порошкам с добавлением карбида вольфрама, но превосходит их по стоимости и простоте нанесения.

ПараметрЗначение для ПР-Н77Х15СР2Метод контроляТипичное применениеПримечание
Твёрдость покрытия35–42 HRCГОСТ 9013Износостойкие слоиПосле оплавления
Температура плавления1000–1050 CДифференциальный термический анализОплавление покрытийИнтервал солидус–ликвидус
Пористость покрытияМенее 1 %МеталлографияГерметичные узлыПосле полного оплавления
Максимальная рабочая температура600 CИспытания на жаростойкостьГорячие поверхностиНа воздухе

Форма поставки и условия хранения

Порошок ПР-Н77Х15СР2 поставляется в герметичных полиэтиленовых пакетах или металлических банках с защитной атмосферой. Фракционный состав контролируется ситовым анализом, насыпная плотность составляет 3,8–4,2 г/см. Срок хранения в невскрытой упаковке — 12 месяцев с даты изготовления. Хранение осуществляется в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60 %.

Вопросы и ответы

Какая толщина покрытия достижима при напылении ПР-Н77Х15СР2?

Рекомендуемая толщина покрытия составляет 0,5–2,0 мм за один проход. При необходимости нанесения слоя до 3 мм выполняется повторное напыление с промежуточным оплавлением каждого слоя.

Требуется ли предварительный подогрев детали перед напылением?

Для деталей из углеродистых и низколегированных сталей подогрев до 150–200 C обязателен для снижения термических напряжений. Для чугунных деталей температура подогрева повышается до 250–300 C.

Каким методом механической обработки обрабатывается покрытие?

Покрытие обрабатывается твердосплавными пластинами с подачей 0,1–0,2 мм/об или шлифованием абразивными кругами зернистостью 25–40. Скорость резания при точении — 50–80 м/мин.

Возможно ли нанесение ПР-Н77Х15СР2 на алюминиевые сплавы?

Прямое нанесение на алюминий не рекомендуется из-за значительной разницы температур плавления и коэффициентов термического расширения. Требуется промежуточный подслой из никель-алюминиевого порошка типа ПН85Ю15.