Самофлюсующиеся порошки ПР-НХ25СР3: никель-хромовые порошки для газотермического напыления
Самофлюсующиеся порошки ПР-НХ25СР3 — это никель-хромовые порошковые материалы системы Ni–Cr–Si–B, предназначенные для газотермического напыления (плазменного, газопламенного, HVOF) с последующим оплавлением покрытия. Марка расшифровывается как «порошок распыленный, никель-хромовый, 25 % хрома, содержит кремний и бор». Наличие бора и кремния снижает температуру плавления до 1000–1080 C и обеспечивает самофлюсование — раскисление и смачивание основы без применения флюсов.
Химический состав и структура
Порошок ПР-НХ25СР3 соответствует требованиям ГОСТ 21448-75 и выпускается методом газовой или водяной атомизации с последующей классификацией по фракциям. Типовой химический состав:
- Никель (Ni) — основа, 65–72 %
- Хром (Cr) — 24–26 %
- Кремний (Si) — 2,5–3,5 %
- Бор (B) — 1,5–2,2 %
- Углерод (C) — не более 0,1 %
- Железо (Fe) — не более 5 %
Структура напыленного и оплавленного слоя — гетерогенная: твердый раствор никеля с хромом, упрочненный дисперсными боридами CrB, карбоборидами Cr23C6 и силицидами Cr3Si. Такая структура обеспечивает сочетание высокой твердости (HRC 55–62) и стойкости к абразивному износу при повышенных температурах.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Фракционный состав | 40–100 | мкм | ситовой анализ | для плазменного напыления |
| Насыпная плотность | 3,8–4,5 | г/см | ГОСТ 19440 | зависит от фракции |
| Температура оплавления | 1000–1080 | C | ДТА | в защитной атмосфере |
| Твердость покрытия | 55–62 | HRC | ГОСТ 9013 | после оплавления |
| Пористость | менее 2 | % | металлография | после оплавления |
| Прочность сцепления | 250–350 | МПа | штыревой метод | с основой из стали |
Области применения
Порошки ПР-НХ25СР3 применяются для восстановления и упрочнения деталей, работающих в условиях абразивного износа, эрозии и коррозии при температурах до 800 C:
- Уплотнительные поверхности арматуры нефтегазового оборудования — задвижки, клапаны, седла
- Шнеки и корпуса экструдеров в переработке полимеров
- Лопатки дымососов и вентиляторов котельных агрегатов
- Валки прокатных станов и направляющие клетей
- Детали насосов химического производства — рабочие колеса, корпуса
- Уплотнения роторов газовых турбин и компрессоров
Технология нанесения
Напыление выполняется плазменным или газопламенным методом с дистанции 100–150 мм при расходе порошка 2–4 кг/ч. Оплавление проводится индукционным нагревом, газовой горелкой или в печи при 1020–1060 C с выдержкой 5–10 мин. Для предотвращения окисления применяется защитная атмосфера аргона или вакуум. Толщина покрытия после оплавления — 0,3–2,5 мм. Охлаждение — медленное, в печи или под слоем асбеста, для предотвращения трещин.
Вопросы и ответы
Чем отличается ПР-НХ25СР3 от ПР-НХ25СР2?
Марка ПР-НХ25СР3 содержит повышенное содержание кремния (до 3,5 % против 2,5 %), что увеличивает твердость покрытия и снижает температуру оплавления на 20–30 C.
Можно ли напылять ПР-НХ25СР3 без последующего оплавления?
Технически возможно, но без оплавления пористость достигает 8–12 %, прочность сцепления снижается до 80–120 МПа. Самофлюсующиеся свойства реализуются только при оплавлении.
Какая фракция оптимальна для плазменного напыления?
Для плазменного напыления рекомендуется фракция 40–100 мкм, для газопламенного — 63–125 мкм, для HVOF — 15–45 мкм.
Какой газ-носитель используется при напылении?
Применяется аргон (расход 40–60 л/мин) или азот. Аргон предпочтителен для предотвращения окисления хрома при высоких температурах плазмы.
