Порошкова стрічка для зносостійкого наплавлення

Порошкова стрічка для зносостійкого наплавлення, що складається з маловуглецевої сталевої оболонки і шихти, що містить 3 [заявка на авт. св. №2987678/29, кл. В23К35/368, 1980p.] Недоліком прототипу є низька зносостійкість наплавленого металу і його недостатня пластичність, яка не забезпечує технологічності в процесі механічної обробки наплавленого шару. Застосування комплексної лігатури, що містить хром, а також інших компонентів, що містять хром (ферохром, хром металевий) не забезпечує необхідний вміст легуючих елементів хрому, вуглецю в наплавленому металі із-за недостатньої величини коефіцієнта заповнення порошкової стрічки і рівномірного їх розподілу. В основу корисної моделі поставлена задача шляхом зміни кількісного і якісного складу шихти підвищити зносостійкість і технологічність наплавленого металу. Для вирішення поставленої задачі в порошковій стрічці для зносостійкого наплавлення, що складається з маловуглецевої сталевої оболонки і шихти, що містить ферованадій, графіт, алюмінієво-магнієвий порошок, фторцирконат калія, нікель і марганець, згідно запропонованому технічному рішенню, до складу шихти введено карбід хрому в наступному співвідношенні компонентів, мас.%: карбід хрому ферованадій нікель металевий марганець металевий графіт алюмінієво-магнієвий порошок фторцирконат калія сталева оболонка Використання як основного компонента шихти карбіду хрому (Сr3С2) збільшує вміст хрому і вуглецю в наплавленому металі. Зміст карбіду хрому в кількості 30-40% забезпечує отримання в наплавленому шарі заевтектичного чавуну із структурою, що складається з первинних карбідів і аустенито-карбідної евтектики. Комплексно леговані первинні (надмірні) карбіди, будучи найбільш твердою складовою сплаву, визначають його підвищену зносостійкість. Вміст карбіду хрому в кількості що перевищує 40% веде до викришування поверхні наплавленого шару при абразивній і газоабразивній дії. Вміст карбіду хрому в кількості менше 30% знижує зносостійкість наплавленого шару. Вуглець, що вводиться до складу наплавленого металу, необхідний для формування оптимальної кількості зміцнюючої фази карбідів. Цей елемент міститься переважно у складі карбіду хрому. Додаткова добавка графіту в кількості 0,5-1,5% забезпечує компенсацію угару вуглецю при дуговому наплавленні. Зміст графіту менше 0,5% не забезпечує утворення карбідів. Зміст графіту більше 1,5% веде до збільшення крихкості наплавленого шару. Зміст ферованадію (FeV) в кількості 8-12% підвищує зносостійкість наплавленого металу через збільшення мікротвердості легованих ванадієм первинних надмірних карбідів і сприятливішого їх розподілу. При цьому підвищується пластичність матриці наплавленого 30715 4 металу, оскільки кількість розчиненого в ній вуглецю зменшується, що забезпечує загальне підвищення пластичності наплавленого шару і, відповідно, зменшує величину розкриття тріщин, а також підвищує технологічність в процесі механічної обробки. Зміст ферованадію більше 12% підвищує схильність наплавленого шару до тріщиноутворення. Зміст ферованадію менше 8% приводить як до зниження зносостійкості, так і до окрихчування. Зміст нікелю в кількості 3-5% забезпечує отримання аустенітної матриці наплавленого металу. Легування нікелем ефективно підвищує пластичність наплавленого металу і зменшує величину розкриття тріщин в наплавленому шарі. При вмісті нікелю в кількості менше 3% в структурі утворюється мартеніт. Це знижує опір знетіцненню при температурі ³550°С і підсилює схильність до тріщиноутворення. Зміст нікелю біліше 6% збільшує вартість порошкової стрічки. Марганець до складу шихти порошкової стрічки вводиться як заміна частини нікелю, як дорожчого компонента. Марганець металевий також підвищує стійкість аустеніту металевої матриці. Сумарна кількість нікелю і марганцю в кількості 4,5-7,5% є достатньою для забезпечення 30-40 необхідного рівня пластичності наплавленого 8-12 металу. Подальше збільшення їх кількості не 3-6 забезпечує значного зменшення величини розкриття тріщин, а, 1,5-2,5 отже, не знижує 0,5-1,5 зносостійкості. Зміст у складі шихти 0,5-1,5 алюмінієво-магнієвого 0,5-1,5 порошку (ПАМ) в кількості 0,5-1,5% і фторцирконату калія (K2ZrF6)інше в кількості 0,5-1,5% забезпечує підвищення якості наплавленого шару, а саме, забезпечує дрібнокраплинний перенос, зменшує розбризкування, покращує формування. Крім того, алюміній і цирконій розкислюють і рафінують наплавлений метал. Вміст цих компонентів в кількостях, що перевищують 1,5%, не дає помітного поліпшення властивостей, а приводить до утворення «зашлаковок». Вміст цих компонентів в кількості менше 0,5% неефективно. Була досліджена абразивна зносостійкість наплавленого металу порівняно з металом, наплавленим відомою порошковою стрічкою. Випробування проводилися по методиці БрінелляХауорта. Зразок притискували робочою поверхнею до гумового диска, що обертався. З бункера на диск подавали дозовану кількість абразиву, в якості якого застосовували кварцовий пісок. Абразив захоплювався диском і під дією зусилля притиску диском впливав на поверхню зразка. Знос визначався по втраті ваги зразка при визначеній кількості витраченого абразиву. Відносна зносостійкість визначалася як відношення зносу відомого і пропонованих зразків. Також проводилися випробування на зносостійкість наплавленого металу в струмені абразивних частинок порівняно з металом наплавленим відомою порошковою стрічкою. З бункера абразивні частинки (кварцевий пісок) подавали в центральний отвір відцентрового прискорювача (ротора), який обертався із швидкістю 3000об/хв. Відомий і пропоновані 5 зразки закріплювали на периферії ротора і випробували одночасно. Відносна зносостійкість визначалася також як відношення зносу відомого і пропонованих зразків. Проводилися випробування на твердість HRC наплавленого металу і визначалася величина максимального розкриття тріщин наплавленого металу при наплавленні в три шари, зразків 200x100x30мм. Вимірювання величини розкриття тріщин проводилася за допомогою тарованої шкали мікроскопа типу МПБ-2. Хімічний склад і результати випробувань приведені в таблиці. Результати випробувань показали: 1. Відносна абразівна зносостійкість металу, наплавленого пропонованою порошковою стрічкою, перевищує зносостійкість металу, наплавленого відомою порошковою стрічкою в 1,2 раз (1,15+1,2+1,25):3:1,0=1,2 2. Відносна зносостійкість металу, наплавленого пропонованою порошковою стрічкою, у струменю абразивних частинок перевищує таку зносостійкість металу, наплавленого відомою порошковою стрічкою в 1,13 рази (1,05+1,15+1,2):3:1,0=1,13 3. Величина максимального розкриття тріщин в металі, наплавленому відомою порошковою стрічкою і пропонованою, однакова. Порошкова стрічка для зносостійкого наплавлення забезпечує високу зносостійкість і технологічність наплавленого шару. 30715 6