Сплав на основі заліза для порошкових газотермічних покриттів

СОЮЗ COOti і ОіИл СОЦИАЛИСТ! 1ЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 38/36, 33/02, 4/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫГИПМ ПРИ гннт сса* К (21) 4459749/31-02 (22) 14.07.88 1 і ( 4 6 ) 0 7 . 0 3 . 9 0 . Бюл. К 9 » (71) Институт металлофизики АИ УССР и Житомирский филиал Киевского политехнического института им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Л.К.Шурин, Н.П.Данильчук, Ю.Г.Орлов и Д.А.Шурин (53 Ч 621.762.669.018.25 (088.8) (56) Патент Японии № 54-19371, кл. С 22 С 37/06, 1979. Авторское свидетельство СССР № 584572, кл. С 22 С 33/54, 1979. (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ МЕЛЕЗА ДЛЯ ПОРОШКОВЫХ ГАЗОТЕРМПЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относился к металлургии, в частности к составам спла* вон дгія нанесения порошкових газотермических покрытий, обладающих высокой износостойкостью. Ц Р Л Ы О изобретения является повышение износостойкости сплава на осноге железа и технологичности получения покрытий из него газотермичегкичн мегодами, В сплав содержащий углерод, бор, хром, ванадий, дополнительно введен кремнии и марганец при следующем соотношении компонент оіз, мае , % : углерод 2,7-3,5; бор 1,0-1,2, хром 12-14; панадни 3,8-9,2) кремний 2,53,5; марганец 0,3-0,6; железо остальное. При содержании, мас,%: ванадий (V), углерод (С), бор (В) в .соотношении 0,32 V : 3,85 ( O B ) = * 16:20. 1 табл. ч££Г з Изобретение относится к мрталлургии, в частности к составам сппавов для порошковых газотермическнх покрытий, обладающих высокое износостойкостью. Целью изобрєтеїшя является повышение износостойкости сплава па основе железа и технологичности получения из него покрытий газотермическими методами. Сплав создают на основе железа для порошковых газотермнческих покрытий, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 2,73,5, бор 1,0-1,2; хром 12-14, ванадий 3,8-9,2; кремний 2,5-3,5; марганец 0,3-0,6; железо остальное, яри 1 содержании, мас.%: ванадий ( | у^У* *-*\) и VI if* I '-1 * лерод (С) и бор (В), в соотношении 0,32 V + 3,82 (С+Б) = 16i20. Для получения сплава готовят смеси, состав которых приведен в таблице. Каждую смесь сплавляют отдельно в лабораторной электродуговои печи в атмосфере аргона на медном водоохлаждаемом полу. Полученные сплавы имеют указанные в таблице характеристики износостойкости. Как видко из таблицы предлагаемый сплав обладает большей износостойкостью (наименьшей величиной линейного износа) по сравнению с известным сплавом. Для проверки технологичности сплава проводят распыление его па усча»--лввке распыления с целью получения 1548254 порошка, пригодного для газотермического напыления, Получают три партии порошка сплава следующих составов, мас.%: С 2,8, В 1,1, Сг 14, Si 3 , 1 , М 0 , 5 , V 4 , 5 , Fe остальп ное (1 партия), С 3*3, В 1,2, Сг 12,5, Бі 3, М 0 , 3 , V 3,8, Fe остальп ное (2 партия), С 3 , 1 , В.1,2, Сг 13, Si 3 , М 0,4, V 5, Fe остальное п (3 п а р т и я ) . Плавка и распыление всех трех партий порошка сплава проходят нормально без видимого взаимодействия расплава с материалом тигля Сплавы 1-3 обладают хорошей технологичностью при плавке и распылении, процесс распылеііия сплава стабилен, загрязнение распыленного порошка шлаком не происходит. Плавка и р а с пыление известного сплава могут быть проведены лишь в особых условиях, требующих применения более сложной установки. Испытания сплавов 1 - 3 в сравнении с известным сплавом показывают, что предлагаемый сплав обладает гораздо лучшей технологичностью при плавке и распылении, чем известный с п л а в . 5 *Q .* не требует специального подбора параметров процесса напыления и облегчает работу оператора. Испытание предлагаемого сплава при нанесении покрытий плазменным и газопламенным методами проводят на установках УПУ-ЗД и Термо-2. Порошок предлагаемого сплава хорошо наносится и этими газотермическими методами, имея технологические преимущества перед порошком известного сплава Б то время как известный сплав не пригоден для нанесения покрытий газо-. пламенным методом. Покрытия предлагаемым сплавом имеют более высокую износостойкость^ чем покрытия известным сплавом, причем преимущество предлагаемого jn сплава по износостойкости перед известным приблизительно одинаково как в литом состоянии, так и в покрытии. Таким образом, порошок предлагае25 мого сплава обладает в 1,2-1,7 раза большей износостойкостью, чем известный. Этот порошок применим для нанесения износостойких покрытий такими газотермическими методами, как ,-. детонационно-газовый, газопламенный и плазменный, с целью упрочнения поверхностей деталей машин, а также для восстановления изношенных деталей. Гранулы порошка имеют чистую поверхность и округлую форму, обеспечивающую хорошую его сыпучесть. Гранулометрический состав полученного порошка следующий, %: фракция 315/200 мкм 21,5$ 200/160 мкм 16,5; 160/100 мкм 2 7 , 5 ; 100/63 мкм 17,5; 35 63/50 мкм 10; *50 мкм 7. Как следует из приведенного с о с т а в а , полученный порошок имеет д о с таточное количество фракций, пригодных для нанесения покрытий раэлич.ными газотермическими методами. Для сравнения сплавов по технологичности нанесения покрытий используют порошок опытной партии и з в е с т ного сплава. .с Технологичность нанесения покрытий детонационно-газовым методом проверяют на детонационной установк е . Порошок предлагаемого сплава технологичнее при нанесении покры50 тий этим методом, чем известный, поскольку покрытие из предлагаемого " сплава имеет более высокую прочность 2 сцепления с подложкой (7-8 кг/мм , т . е . 6,85-7,85 МПа), чем известный сплав (4-5 кг/мм 2 , т . е . 3,9-4,9 МПа),* Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Сплав на основе железа для порошковых газотермических покрытий, с о держащий углерод, бор, хром, ванадий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости сплава и технологичности получения покрытий, он дополнительно содержит кремний и марганец при с л е дующем соотношении компонентов,мас.%: Углерод 2,7-3,5 Бор 1,0-1,2 Хром 12-14 Ванадий 3,8-9,2 Кремний 2,5-3,5 Марганец 0,3-0,6 ^ Железо Остальное при содержании, мас.%: ванадий (V), углерод (С), бор (В) в соотношении 0,32 V : 3,85 (С+Б) = 16:20. 1548254" Состав Жкшческнй состав , С 1 2 Э 4 3 («aieстаЛ) В Or V з.з 1.2 1 1.1 1.0 1,07 12 12 t* 12 18 6,64 2.7 3>1 2»9 2, OS л Редактор И,Дербак 3,8 7,6* 9,2 7,5 weX Ивтівснавост» Si m З,5 3 2,5 2,5 o,* 0,6 0,5 0,3 r% Прочяі Остальное -"-*-"-"Ri 9 Составитель В.Гусев Техред Л.Сердюкова 0 ; «»* мм 5,5 5,5 8,0 t,0 9,5__ 20, 0 16, 0 18, 7 IS, 1 l i 2,2 Корректор И.Эрдейи Заказ 115 Тираж 496 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101