Порошковый сплав для износостойкой наплавки Советский патент 1992 года по МПК B23K35/30 

Изобретение относится к металлургии, в частности к сплавам на основе железа для износостойкой наплавки газотермическими методами, обладающим повышенными показателями износостойкости и улучшенными раскислительными функциями.

Известен сплав для износостойкой наплавки газотермическими методами ПГ-С27 (ГОСТ 21448-75).

Состав мас.%: Углерод Хром Кремний Марганец Никель Железо

данного сплава следующий.

4,0 28.0 1,6 1,2 1,8

Остальное Недостатками данного сплава являются невозможность наплавки в среде сжатого воздуха, вследствие образования пор, структурной неоднородности и снижения показателей твердости, а также относительно невысокая износостойкость а условиях

абразивного изнашивания, например, в почве.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является сплав ПГ-ФБХ-6-2 (ГОСТ 21448-75).

Состав известного сплава следующий, мас.%:

Углерод4,7

Хром35,0

Кремний2,2

Марганец3,2

Бор1,8

ЖелезоОстальное

При наплавке данного сплава в среде сжатого воздуха наблюдается образование пор и структурной неоднородности, а также снижение твердости и износостойкости. Поэтому при наплавке этого сплава применяют дорогостоящие транспортирующие и защитные инертные газы, такие как гелий и аргон, что значительно увеличивает стоимость наплавки. Кроме того, применение указанного сплава возможно в достаточно

(Л

jfWWM

Чяотм

XI СО 00

ел

о

-К

узкой области изнашивания, где превалирующим процессом является микрорезание; в области же усталостного выкрашивания, наиболее распространенного в практике, например в большинстве видов почв суглинистого механического состава, данный сплав имеет относительно невысокую износостойкость, что сужает область его применения.

Цель изобретения - снижение стоимости наплавки, расширение области приме- нения, а также повышение износостойкости наплавленного металла.

Цель достигается тем, что сплав для износостойкой наплавки газотермическими методами, содержащий углерод, хром, кремний, марганец, бор и железо, Дополнительно содержит никель и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод4,2-4,6

Хром33,0-36,0

Кремний2,7-3,7

Марганец1,9-2,7

Никель3,7-4,6

Бор 0,4-0,7

Алюминий2,9-3,8

ЖелезоОстальное

Сопоставительный анализ с известным позволяет сделать вывод, что предлагаемый состав сплава отличается от известного введением новых компонентов, а именно никеля и алюминия, а также соотношением компонентов. Анализ известных составов сплавов, используемых для наплавки газотермическими методами, показал, что некоторые введенные в предлагаемое ре- шение вещества известны, например никель. Однако их применение в этих сплавах в сочетании с другими компонентами не обеспечивает такие свойства, которые они проявляют в предлагаемом решении, а именно за счет соотношения компонентов новой системы легирования углерод - хром - никель - марганец - бор - алюминий, получить сплав с высокими раскислитель- ными свойствами, прочной матрицей и мелкозернистой структурой, дающими возможность повышения износостойкости в ус- ловиях абразивного изнашивания и наплавления в среде сжатого воздуха.

Для экспериментальной проверки предлагаемого сплава подготовлено шесть составов ингредиентов, три из которых показали оптимальные результаты. Сплавы выплавляли в печи и распыляли воздухом. Затем сплавы наплавлялись на образцы и детали газотермическим, в частности плазменным методом в среде сжатого воздуха. Износостойкость оценивалась на круговом почвенном стенде на образцах 40 х 60 х 5 мм, В качестве эталона используются образцы из стали 65Г, термообработанной на твердость 40 ед. НРС. Как видно из приведенных данных, предлагаемый сплав (плавки 3-5) по сравнению с известными имеет в 1,25- 1,4 раза более высокие показатели износостойкости. При выплавке сплавов с содержанием ниже предлагаемого предела (плавка 1) износостойкость понижена, а качество наплавки (плавка 1-1) плохое.

При содержании элементов выше предлагаемого предела (плавка 6) твердость повышается, но износостойкость снижается из-за повышения хрупкости сплава.

Использование предлагаемого сплава позволит снизить стоимость наплавки благодаря замене дорогостоящих инертных газов дешевым сжатым воздухом, а также расширить область применения.

Формула изобретения Порошковый сплав для износостойкой наплавки газотермическими методами, содержащий углерод, хром, кремний, марганец, бор и железо, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости наплавки, расширения области применения, а также повышения износостойкости наплавленного металла, состав дополнительно содержит никель и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод4,2-4,6

Хром33-36

Кремний2,7-3,7

Марганец1,9-2.7

Никель 3,7-4,6

Бор0,4-0,7

Алюминий2,9-3,8

ЖелезоОстальное.

Сущность изобретения: сплав содержит, мас.%: углерод 4,2-4,6; хром 33-36; кремний 2,7-3,7; марганец 1,9-2,7; никель 3,7-4,6; бор 0,4-0,7; алюминий 2,9-3,8; железо остальное. Сплав выплаиляют в печи Порошок получают распылением воздухом. Позволяет снизить стоимость наплавки.