Термореагирующие порошки ПГ-НА67: состав и назначение
Термореагирующие порошки ПГ-НА67 — это самовосстанавливающиеся композиции на никелевой основе, предназначенные для газотермического напыления покрытий с последующим оплавлением. Материал относится к группе самофлюсующихся сплавов системы Ni–Cr–B–Si, где легирующая композиция обеспечивает формирование плотного, беспористого слоя без применения дополнительных флюсов. Основное назначение ПГ-НА67 — восстановление геометрии изношенных деталей и защита новых узлов от абразивного, эрозионного и коррозионного воздействия в диапазоне рабочих температур до 650 C.
Химический состав ПГ-НА67 регламентирован ТУ 14-1-3765-84 и характеризуется повышенным содержанием хрома (14–18 %) и бора (2,5–4,5 %), что обеспечивает высокую твердость наплавленного металла после оплавления — 45–55 HRC. Кремний (2,5–4,5 %) и углерод (0,5–1,1 %) формируют карбидную и боридную фазы, повышающие износостойкость. Железо присутствует в количестве до 5 %, что удешевляет материал без критического снижения служебных характеристик.
Технология нанесения и режимы оплавления
Напыление ПГ-НА67 выполняется методами газопламенного напыления (проволочные и порошковые горелки), плазменного напыления и высокоскоростного газопламенного напыления (HVOF). Оптимальная дисперсность порошка — 40–100 мкм для газопламенного и 20–63 мкм для плазменного напыления. После напыления слой подвергается оплавлению при температуре 1000–1080 C, при которой происходит расплавление легкоплавкой эвтектики Ni–B и растекание материала с заполнением пор и микротрещин.
Оплавление выполняется индукционным нагревом, газовым пламенем или в печи с защитной атмосферой. Для деталей из углеродистых и низколегированных сталей требуется предварительный подогрев до 250–350 C для снижения термических напряжений. Толщина напыляемого слоя за один проход — 0,5–1,5 мм, максимальная суммарная толщина покрытия — до 3 мм при многослойном нанесении.
Свойства покрытий из ПГ-НА67
Сформированное покрытие характеризуется высокой адгезией к подложке — 35–50 МПа, что достигается за счет диффузионного взаимодействия никеля с основным металлом в процессе оплавления. Твердость покрытия после оплавления составляет 45–55 HRC, что соответствует износостойким наплавкам типа сормайт. Покрытие устойчиво к воздействию минеральных масел, слабых растворов кислот и щелочей, а также к газовой коррозии при температурах до 650 C.
Коэффициент термического расширения покрытия (13–14 10 К) близок к значениям для углеродистых и нержавеющих сталей, что минимизирует риск отслаивания при циклических тепловых нагрузках. Пористость оплавленного слоя не превышает 1 %, что обеспечивает герметичность покрытия без дополнительной пропитки.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия измерения | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Твердость, HRC | 45–55 | ГОСТ 9013 | После оплавления | Наплавка валов |
| Адгезия, МПа | 35–50 | ASTM C633 | Отрывной метод | Покрытия гильз |
| Пористость, % | 1 | Металлография | Оплавленный слой | Герметичные узлы |
| Рабочая температура, C | до 650 | Термический анализ | Окислительная среда | Детали насосов |
Промышленное применение
ПГ-НА67 применяется для восстановления и упрочнения деталей нефтегазового оборудования — насосных валов, плунжеров, гильз, седел клапанов, работающих в условиях абразивного износа и коррозионной среды. В химическом машиностроении материал используется для защиты арматуры, запорной и регулирующей, а также деталей центробежных насосов, контактирующих с агрессивными средами.
В энергетике покрытия из ПГ-НА67 наносятся на детали паровых турбин, питательные насосы и арматуру паропроводов, работающие при повышенных температурах. В металлургии материал применяется для наплавки роликов рольгангов, валков правильных машин и деталей прокатного оборудования, подверженных интенсивному абразивному износу.
- Восстановление посадочных поверхностей валов и осей
- Защита плунжеров и штоков гидроцилиндров
- Упрочнение седел и золотников клапанной арматуры
- Наплавка рабочих колес центробежных насосов
- Ремонт корпусных деталей запорной арматуры
- Защита деталей шнековых экструдеров и прессов
Вопросы и ответы
Чем отличается ПГ-НА67 от ПГ-СР4?
ПГ-НА67 содержит меньше хрома (14–18 % против 15–18 % у ПГ-СР4) и больше бора (2,5–4,5 % против 2,8–4,2 %), что обеспечивает более высокую твердость после оплавления — до 55 HRC против 45–50 HRC. При этом ПГ-НА67 имеет несколько меньшую коррозионную стойкость в агрессивных средах.
Какая максимальная толщина покрытия допустима?
Рекомендуемая толщина за один проход — 0,5–1,5 мм. Суммарная толщина многослойного покрытия не должна превышать 3 мм, так как при большей толщине возрастает риск образования трещин из-за термических напряжений при оплавлении.
Требуется ли механическая обработка после оплавления?
Да, покрытие после оплавления имеет шероховатость Ra 6,3–12,5 мкм и требует финишной обработки — точения твердосплавным инструментом или шлифования абразивными кругами для достижения требуемой точности и шероховатости.
Можно ли наносить ПГ-НА67 на чугунные детали?
Нанесение на серый и высокопрочный чугун возможно при условии предварительного подогрева до 300–400 C и последующего замедленного охлаждения для предотвращения отбеливания и растрескивания основы. Для ковкого чугуна требуется предварительное снятие обезуглероженного слоя.
