Самофлюсующиеся порошки ПР-НХ17СР4: никель-хромовые порошки для газотермического напыления
ПР-НХ17СР4 — самофлюсующийся никель-хромовый порошок системы Ni–Cr–Si–B, выпускаемый по ГОСТ 21448-75. Марка расшифровывается как «порошок распыленный, никель-хромовый, 17 % хрома, 4 % кремния». Порошок предназначен для газопламенного и плазменного напыления с последующим оплавлением покрытия, а также для наплавки в среде защитных газов. Самофлюсующийся эффект обеспечивается бором и кремнием, которые при нагреве выше 1000 C образуют легкоплавкие боридные и силицидные эвтектики, восстанавливают оксиды никеля и хрома и обеспечивают смачивание основы без применения флюсов.
Химический состав и гранулометрия
Порошок ПР-НХ17СР4 содержит никель в качестве основы, хром в пределах 15–18 %, кремний 3,5–4,5 %, бор 2,5–3,5 %, углерод не более 0,1 %, железо не более 5 %. Гранулометрический состав нормируется по фракциям: 40–100 мкм для плазменного напыления, 63–160 мкм для газопламенного напыления и наплавки, 100–250 мкм для плазменно-порошковой наплавки. Насыпная плотность составляет 3,8–4,4 г/см, текучесть — не более 25 с. Частицы имеют сферическую или осколочную форму в зависимости от метода распыления (газовое или водяное).
Технические характеристики покрытий
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Температура оплавления | 1020–1080 | газопламенная горелка | C | ГОСТ 21448-75 |
| Твёрдость покрытия | 35–45 | после оплавления | HRC | ГОСТ 9013-59 |
| Пористость | не более 2 | металлографический шлиф | % | ГОСТ 22349-77 |
| Прочность сцепления | 180–250 | на сдвиг | МПа | ГОСТ 28556-90 |
| Толщина слоя | 0,3–1,5 | за один проход | мм | ГОСТ 8.051-81 |
Области применения
- Уплотнительные поверхности запорной арматуры нефтегазового оборудования: седла, золотники, клинья задвижек.
- Шнеки и корпуса экструдеров переработки полимеров, работающие при абразивном износе.
- Лопатки дымососов и вентиляторов котельных агрегатов, подверженные газоабразивной эрозии.
- Плунжеры и гильзы насосов высокого давления в химической промышленности.
- Восстановление посадочных поверхностей валов и осей прокатного оборудования.
- Упрочнение кромок штампов горячей штамповки в кузнечно-прессовых цехах.
Технология напыления и оплавления
Напыление ПР-НХ17СР4 выполняется газопламенным методом с использованием ацетилено-кислородной смеси или плазменным методом в аргоне. Дистанция напыления — 150–200 мм, расход порошка — 3–5 кг/ч. Оплавление проводится горелкой с науглероживающим пламенем или в печи сопротивления при температуре 1050 C в течение 10–15 минут. Для деталей с массивным сечением применяется индукционный нагрев ТВЧ. Охлаждение после оплавления — на воздухе или в песке для снижения термических напряжений.
Вопросы и ответы
Чем отличается ПР-НХ17СР4 от ПР-НХ17СР2?
Марка ПР-НХ17СР4 содержит 3,5–4,5 % кремния против 2,0–3,0 % у ПР-НХ17СР2. Повышенное содержание кремния снижает температуру оплавления и увеличивает твёрдость покрытия, но повышает хрупкость слоя.
Можно ли напылять ПР-НХ17СР4 без оплавления?
Да, но без оплавления покрытие сохраняет слоистую структуру с пористостью 8–12 % и твёрдостью 20–25 HRC. Оплавление необходимо для получения монолитного слоя с металлургической связью с основой.
Какая основа требуется для напыления ПР-НХ17СР4?
Порошок наносится на углеродистые и низколегированные стали, серый чугун, а также на никелевые сплавы. Перед напылением поверхность обрабатывается до шероховатости Ra 6,3–12,5 мкм дробеструйной очисткой.
При какой температуре эксплуатируется покрытие из ПР-НХ17СР4?
Рабочий диапазон — от –60 C до +650 C. При температурах выше 700 C происходит интенсивное окисление боридных фаз и потеря твёрдости.
