Сварной кобальтовый пруток Stellite 712 в Минске

Сварной кобальтовый пруток Stellite 712 — наплавка для экстремального абразивного износа

Сварной кобальтовый пруток Stellite 712 — это литой или порошковый электрод сплошного сечения на основе кобальта, легированный хромом, вольфрамом и углеродом. Материал разработан для аргонодуговой наплавки (GTAW) и плазменной наплавки (PTA) деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного и эрозионного износа при повышенных температурах. В отличие от традиционных сплавов Stellite 6 и 21, марка 712 отличается повышенным содержанием карбидов, что обеспечивает максимальную стойкость к низкоугловому абразивному воздействию и ударам средней интенсивности.

Металлургические особенности и структура

Stellite 712 относится к группе гипоэвтектических кобальтовых сплавов с высоким содержанием углерода (1,8–2,2 %). Микроструктура наплавленного металла состоит из первичных дендритов кобальтового твёрдого раствора и эвтектических карбидов типа MC и MC. Высокая объёмная доля карбидной фазы (до 30 %) обеспечивает твёрдость наплавки в диапазоне 48–54 HRC в состоянии после сварки без термической обработки. При нагреве до 600 C наблюдается вторичное дисперсионное твердение, повышающее твёрдость до 56 HRC, что делает сплав пригодным для горячедеформирующего инструмента.

Пруток поставляется в диаметрах 2,4; 3,2; 4,0 и 4,8 мм, нарезанными в размер 350–1000 мм или в бухтах для автоматической подачи. Химический состав регламентируется внутренними спецификациями Kennametal Stellite и включает:

• Кобальт — основа (45–52 %)
• Хром — 27–30 % (формирует карбиды и оксидную защиту)
• Вольфрам — 8–10 % (упрочнение твёрдого раствора)
• Углерод — 1,8–2,2 % (карбидообразование)
• Никель — до 3 % (стабилизация ГЦК-фазы)
• Кремний и марганец — до 1 % (раскисление при наплавке)

Технология наплавки и режимы

Наплавка Stellite 712 выполняется преимущественно с предварительным подогревом до 300–400 C для углеродистых и низколегированных сталей. Для высокохромистых и аустенитных подложек подогрев не требуется. Рекомендуемый сварочный ток при GTAW — 120–200 А (постоянный ток прямой полярности), расход аргона — 10–14 л/мин. Плазменная наплавка с порошковой подачей позволяет достигать коэффициента наплавки до 90 % при скорости осаждения 2–4 кг/ч. Максимальная толщина наплавленного слоя за один проход — 3–4 мм; для многослойной наплавки требуется выдержка между проходами для снятия внутренних напряжений.

Сплав не поддаётся механической обработке резанием твёрдосплавным инструментом — финишная обработка выполняется только шлифованием кругами на кубическом нитриде бора (CBN) или алмазными чашечными кругами. Припуск под шлифование — 0,3–0,5 мм на сторону.

Применение в промышленности

Stellite 712 применяется для защиты деталей, где сочетание абразивного износа и умеренных ударных нагрузок исключает использование хромистых чугунов из-за их хрупкости. Основные узлы:

• Рабочие органы землеройной техники — ножи грейдеров, зубья ковшей, коронки рыхлителей
• Лопасти и корпуса центробежных насосов для перекачки гидросмесей с абразивом
• Шнеки и прессующие валы брикетировочных прессов в переработке минерального сырья
• Направляющие и ролики рольгангов агломерационных фабрик
• Клапаны и сёдла гидрораспределителей высокого давления в гидросистемах карьерных экскаваторов
• Втулки и гильзы цилиндров буровых насосов

Сравнение с альтернативными сплавами

Критерии выбора и контроль качества

При выборе прутка Stellite 712 необходимо учитывать, что сплав предназначен для узлов с преобладающим абразивным механизмом разрушения. Для деталей, испытывающих высокие контактные нагрузки и усталостные циклы, предпочтительна марка Stellite 6 с более пластичной матрицей. Контроль качества наплавленного слоя включает измерение твёрдости по Роквеллу (шкала C), металлографический анализ на отсутствие пор и непроваров, а также капиллярный контроль на наличие трещин. Максимальная толщина наплавки без риска отслоения — 6–8 мм при условии соблюдения температурного режима.

Вопросы и ответы