Сварной кобальтовый пруток Tribaloy T-800: состав, свойства и применение
Сварной кобальтовый пруток Tribaloy T-800 — пруток из кобальтового сплава системы Co–Cr–Mo–Si с высоким содержанием тугоплавких фаз Лавеса, предназначенный для наплавки и сварки износостойких поверхностей. Сплав T-800 относится к семейству Tribaloy и отличается карбидно-интерметаллидным упрочнением: износостойкость обеспечивается твёрдыми фазами CoMoSi, распределёнными в кобальтовой матрице. Пруток выпускается в виде литых или спечённых стержней круглого сечения и применяется для газовой и аргонодуговой наплавки.
Технические характеристики
Наплавленный слой Tribaloy T-800 сохраняет твёрдость при нагреве до 800 C, что отличает его от наплавок на никелевой основе. Сплав устойчив к абразивному износу, эрозии, фреттингу и схватыванию при трении металла о металл. Свариваемость ограничена: высокое содержание кремния и молибдена повышает склонность к горячим трещинам, поэтому наплавку ведут с предварительным подогревом и контролем погонной энергии.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость наплавки | 48–54 | 20 C | HRC | ГОСТ 9013 |
| Твёрдость при нагреве | 40 | 600 C | HRC | горячее индентирование |
| Плотность | 8,6–8,8 | 20 C | г/см | гидростатика |
| Диаметр прутка | 3,2–6,4 | поставка | мм | ГОСТ 26877 |
| Температура подогрева | 300–450 | перед наплавкой | C | термопара |
Химический состав и структура
Основа сплава — кобальт (остальное), легированный хромом 17–19 %, молибденом 28–32 % и кремнием 3–3,5 %. Именно сочетание Mo и Si формирует эвтектику с фазами Лавеса, обеспечивающую износостойкость. Углерод присутствует в пределах 0,08 %, что снижает долю карбидов и повышает стойкость к коррозии по сравнению с карбидными наплавками типа стеллит.
- Co — основа, обеспечивает пластичность матрицы и жаростойкость
- Cr 17–19 % — коррозионная стойкость, окалиностойкость до 900 C
- Mo 28–32 % — твёрдые фазы Лавеса CoMoSi
- Si 3–3,5 % — интерметаллидное упрочнение, снижение схватывания
- Ni 3 % — стабилизация структуры
Области применения
Пруток T-800 применяют там, где сочетаются абразивный износ, высокие температуры и ударные нагрузки. Типовые узлы — клапаны и сёдла горячего тракта, шнеки экструдеров, уплотнительные поверхности арматуры высокого давления, ножи грануляторов, детали насосов перекачки абразивных суспензий.
- Арматура нефтегазового сортамента: седла, затворы, уплотнительные кромки
- Экструзионное оборудование: шнеки, цилиндры, фильеры переработки полимеров
- Энергетика: арматура паропроводов, детали турбин, износостойкие вставки
- Металлургия: ролики МНЛЗ, направляющие, детали прокатных станов
- Насосостроение: рабочие колёса, корпуса, уплотнения шламовых насосов
Технология наплавки
Наплавку ведут аргонодуговым способом (TIG) или газовой сваркой с использованием флюса. Пруток подают в сварочную ванну с минимальным перемешиванием с основным металлом. Для сталей и никелевых сплавов рекомендуется подслой из никелевой наплавки для компенсации разницы коэффициентов термического расширения. Охлаждение — замедленное, в термостате или под асбестом, для предотвращения трещин.
Вопросы и ответы
Чем Tribaloy T-800 отличается от стеллита?
T-800 упрочнён интерметаллидными фазами Лавеса CoMoSi, а не карбидами хрома. Это даёт более высокую стойкость к схватыванию и абразиву при сохранении твёрдости до 800 C, тогда как стеллиты теряют твёрдость раньше.
Требуется ли предварительный подогрев при наплавке?
Да. Из-за склонности к горячим трещинам подогрев до 300–450 C обязателен, особенно при наплавке на углеродистые и низколегированные стали. Погонную энергию ограничивают, чтобы снизить долю основного металла в наплавке.
Какой диаметр прутка выбрать для TIG-наплавки?
Для тонких кромок и уплотнительных поверхностей применяют пруток 3,2 мм, для массивных деталей и восстановления изношенных поверхностей — 4,0–6,4 мм. Диаметр подбирают по ширине валика и требуемой производительности.
Можно ли обрабатывать наплавку резанием?
Да, но только твёрдосплавным или керамическим инструментом. Твёрдость 48–54 HRC и абразивные фазы Лавеса вызывают интенсивный износ режущей кромки, поэтому шлифование предпочтительнее точения.
