Термореагирующие порошки ПГ-ЮНХ16СР3 в Минске


Термореагирующие порошки ПГ-ЮНХ16СР3: состав и назначение

Термореагирующие порошки ПГ-ЮНХ16СР3 — 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, легированных медью. Химический состав ПГ-ЮНХ16СР3 регламентируется ТУ 14-1-3762-84 и характеризуется содержанием хрома в диапазоне 15–17 %, кремния 2,5–3,5 %, бора 1,5–2,2 %, меди 2,5–4,5 %, при остаточном содержании никеля.

Ключевая особенность порошка — экзотермическая реакция при нагреве в процессе оплавления. Бор и кремний выступают в роли раскислителей и флюсующих элементов: при достижении температуры солидуса (около 980–1050 C) они связывают оксиды на границе раздела «покрытие–основа», обеспечивая химическую связь покрытия с подложкой. Медь в составе сплава снижает температуру плавления и повышает пластичность наплавленного слоя, что особенно важно при работе покрытия в условиях циклических термических нагрузок.

Технология нанесения и режимы

ПГ-ЮНХ16СР3 применяется в процессах плазменного напыления, газопламенного напыления и наплавки. Оптимальная дисперсность порошка для плазменного напыления — 40–100 мкм, для газопламенного — 40–160 мкм. После напыления обязательна операция оплавления: нагрев покрытия до 1000–1080 C с выдержкой 5–15 минут в зависимости от толщины слоя. Оплавление может выполняться индукционным нагревом, в печах с защитной атмосферой или ацетиленовой горелкой.

Типичная толщина покрытия — 0,3–2,0 мм. При превышении толщины более 2 мм возрастает риск отслоения из-за разницы коэффициентов термического расширения между покрытием и основным металлом. Рекомендуемая подготовка поверхности — дробеструйная обработка до шероховатости Rz 40–80 мкм, обязателен предварительный подогрев детали до 150–250 C для снижения термических напряжений.

Свойства наплавленного металла

Покрытия из ПГ-ЮНХ16СР3 характеризуются следующими эксплуатационными параметрами:

  • твердость после оплавления — 35–42 HRC;
  • плотность наплавленного слоя — 7,8–8,1 г/см;
  • температура плавления — 980–1080 C;
  • коэффициент термического расширения — 13–14 10 К;
  • рабочая температура эксплуатации — до 650 C на воздухе;
  • пористость покрытия после оплавления — не более 1 %.

Структура наплавленного металла — твердый раствор на основе никеля с равномерно распределенными боридами и карбидами хрома. Отсутствие эвтектических выделений по границам зерен обеспечивает высокую ударную вязкость и сопротивление растрескиванию при ударно-абразивном износе.

Применение в промышленности

ПГ-ЮНХ16СР3 применяется для восстановления и упрочнения деталей, работающих в условиях абразивного износа, эрозии и умеренных ударных нагрузок при повышенных температурах. Основные области использования:

  • уплотнительные поверхности запорной арматуры — седла и золотники шаровых кранов, задвижек;
  • плунжеры и штоки гидроцилиндров насосного оборудования;
  • посадочные поверхности валов и роторов центробежных насосов;
  • детали бурового инструмента — замки, переводники, центраторы;
  • рабочие органы экструдеров и шнеков перерабатывающего оборудования;
  • направляющие и кулачки механизмов текстильных и бумагоделательных машин.

Материал совместим с основами из углеродистых и низколегированных сталей, нержавеющих сталей аустенитного класса, а также чугуна. При напылении на чугун требуется особый контроль режимов из-за склонности к отбеливанию поверхностного слоя.

Сравнение с аналогами

МаркаСистема легированияТвердость, HRCТемпература оплавления, CОбласть применения
ПГ-ЮНХ16СР3Ni–Cr–B–Si–Cu35–42980–1080Уплотнительные поверхности, плунжеры
ПГ-СР2Ni–Cr–B–Si35–421000–1100Детали насосов, арматура
ПГ-СР3Ni–Cr–B–Si45–521000–1100Интенсивный абразивный износ
ПГ-ЮНХ15СР2Ni–Cr–B–Si–Cu30–38950–1050Восстановление чугунных деталей

По сравнению с ПГ-СР2, ПГ-ЮНХ16СР3 демонстрирует более высокую стойкость к ударным нагрузкам за счет пластифицирующего действия меди. Уступая ПГ-СР3 по абразивной стойкости, материал выигрывает в трещиностойкости при нанесении на крупногабаритные детали с жесткими условиями закрепления.

Форма поставки и хранение

Порошок поставляется в герметичных полиэтиленовых пакетах массой 1, 5 и 10 кг, упакованных в картонные барабаны. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления при условии хранения в сухом отапливаемом помещении при температуре 15–30 C и относительной влажности не более 60 %. Перед использованием порошок рекомендуется просушить при температуре 100–120 C в течение 1–2 часов для удаления адсорбированной влаги, снижающей качество напыленного слоя.

Вопросы и ответы

Чем отличается ПГ-ЮНХ16СР3 от ПГ-СР2?

Основное отличие — наличие меди в составе ПГ-ЮНХ16СР3 (2,5–4,5 %). Медь снижает температуру плавления сплава и повышает пластичность покрытия, что улучшает стойкость к ударным нагрузкам и термическим циклам. По твердости материалы сопоставимы — 35–42 HRC.

Какая максимальная толщина покрытия допустима?

Рекомендуемая толщина напыленного слоя — 0,3–2,0 мм. При превышении 2 мм возрастает риск отслоения из-за термических напряжений. Для толстых покрытий применяют многослойное напыление с промежуточным оплавлением каждого слоя.

Требуется ли предварительный подогрев детали?

Да, подогрев до 150–250 C обязателен. Он снижает градиент температур при напылении и оплавлении, предотвращая образование трещин в покрытии и уменьшая деформацию детали.

На какие материалы можно наносить покрытие?

Покрытие совместимо с углеродистыми и низколегированными сталями, нержавеющими сталями аустенитного класса и чугуном. При напылении на чугун требуется контроль режимов для предотвращения отбеливания поверхностного слоя.