Самофлюсующиеся порошки ПР-НХ15СР2: состав, свойства и применение
Самофлюсующиеся порошки ПР-НХ15СР2 — это никелевые порошковые материалы системы Ni–Cr–Si–B, предназначенные для газотермического напыления и наплавки. Марка ПР-НХ15СР2 расшифровывается как порошок распыленный, никель-хромовый, содержащий 15 % хрома, кремний и бор. Сочетание этих элементов обеспечивает способность расплава самостоятельно растекаться по поверхности и образовывать плотное покрытие с металлургической связью с основой без применения флюсов.
Ключевая особенность марки — самофлюсование: при нагреве до 1000–1100 C бор и кремний образуют легкоплавкую эвтектику, которая восстанавливает оксиды никеля и хрома, смачивает подложку и заполняет неровности. Это позволяет получать покрытия с пористостью менее 2 % и прочностью сцепления 60–90 МПа при наплавке на углеродистые и низколегированные стали.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля хрома | 14,0–16,0 | % | по химсоставу | ГОСТ 24018.0 |
| Массовая доля кремния | 3,0–4,5 | % | по химсоставу | ГОСТ 24018.0 |
| Массовая доля бора | 2,0–3,0 | % | по химсоставу | ГОСТ 24018.0 |
| Температура наплавки | 1000–1100 | C | газопламенная | термопара |
| Твёрдость покрытия | 35–45 | HRC | после наплавки | ГОСТ 9013 |
| Пористость | 2 | % | оптическая | металлография |
| Прочность сцепления | 60–90 | МПа | на сдвиг | ГОСТ 14760 |
Фракционный состав и технологические режимы
Порошки ПР-НХ15СР2 выпускаются в нескольких фракционных классах, каждый из которых ориентирован на конкретный метод нанесения:
- 40–100 мкм — плазменное напыление, газотермические покрытия средней толщины;
- 63–160 мкм — газопламенная наплавка, восстановление валов и уплотнительных поверхностей;
- 100–200 мкм — плазменно-порошковая наплавка, нанесение износостойких слоёв на детали насосов;
- 160–315 мкм — наплавка крупногабаритных деталей, восстановление шнеков и лопаток смесителей.
Для газопламенной наплавки расход порошка составляет 2–4 кг/ч при дистанции 20–30 мм. Плазменное напыление ведут на токе 400–600 А с дистанцией 100–150 мм и расходом плазмообразующего газа 40–60 л/мин. Оптимальная толщина покрытия за один проход — 0,3–0,8 мм, максимальная общая толщина — до 3 мм без потери сцепления.
Области применения
Благодаря сочетанию жаростойкости до 800 C и стойкости к абразивному износу, порошки ПР-НХ15СР2 применяются в следующих узлах и системах:
- уплотнительные поверхности запорной арматуры нефтегазовой отрасли — седла, золотники, шиберы;
- валы и втулки центробежных насосов химических производств, работающих в средах с pH 2–12;
- шнековые транспортёры и смесители керамической и строительной промышленности;
- лопатки дымососов и вентиляторов котельных агрегатов;
- детали пресс-форм стекольного производства, контактирующие с расплавом стекломассы.
Покрытия на основе ПР-НХ15СР2 сохраняют работоспособность при циклическом нагреве до 700 C и устойчивы к эрозионному воздействию газовых потоков с твёрдыми частицами. В отличие от наплавки твёрдыми сплавами, никелевая матрица обеспечивает пластичность и сопротивление ударным нагрузкам.
Вопросы и ответы
Чем отличается ПР-НХ15СР2 от ПР-НХ15СР3?
Марка ПР-НХ15СР3 содержит повышенное содержание бора (до 3,5 %) и кремния, что снижает температуру наплавки до 950–1050 C, но увеличивает хрупкость покрытия. ПР-НХ15СР2 обеспечивает баланс между твёрдостью и пластичностью.
Можно ли наплавлять ПР-НХ15СР2 на нержавеющие стали?
Да, но требуется подслой из порошка на основе никеля без бора или предварительный нагрев до 300–400 C для предотвращения отрыва покрытия из-за различия коэффициентов термического расширения.
Какая максимальная толщина покрытия без растрескивания?
При газопламенной наплавке — до 2,5–3 мм за несколько проходов. При плазменном напылении с последующим оплавлением — до 1,5 мм, так как более толстые слои склонны к образованию горячих трещин.
Требуется ли термообработка после наплавки?
Покрытия ПР-НХ15СР2 не требуют закалки. Для снятия остаточных напряжений рекомендуется отпуск при 400–450 C в течение 1–2 часов, особенно для деталей сложной геометрии.
