МАРТЕНСИТО-СТАРЕЮЩИЙ СПЛАВ ДЛЯ НАПЛАВКИ Советский патент 1972 года по МПК B23K35/30 C22C38/50 

Предлагается мартенсито-стареющий сплав для износостойкой наплавки деталей, работающих в агрессивных жидких и газовых средах в условиях кавитационного и абразивного износа при температуре до 500°С.

Известен мартенсито-стареющий сплав для износостойкой наплавки на основе железа, содержащий азот, углерод, хром, никель, молибден, кремний.

Предлагаемый снлав отличается от известного тем, что с целью повышения износостойкости, технологической и конструкционной прочности, в состав сплава введен титан при следующем соотношении компонентов, %:

Углерод0,01- 0,10

Азот0,01- 0,15

Хром10,0 -13,5 Никель4 -10

Молибден0,5 - 2,5

Кремний0,2 - 2,5

Титан0,05- 1,5

Л елезоостальное

Одним из основных недостатков известного сплава является сложность термической обработки, низкая технологическая и следовательно, конструкционная прочность. Ограничение содержания азота N 0,05 значительно эормационную способность в

температурном интервале хрупкости. Такой сплав не может быть использован в качестве износостойкого наплавочного материала. Кроме того, сплавы подобного состава обладают низкой релаксационной способностью, имеют высокий уровень остаточных напряжений и более хрупки.

Предлагаемый сплав наносится на рабочую поверхность деталей из углеродистых и легированных сталей методом наплавки порошковой, сплошной проволокой или электродами.

Предлагаемый сплаз отличается от известного содержанием титана и хрома, отсутствием ниобия, тантала, а также более широкими пределами по содержанию азота, никеля и кремния. Введение в состав сплава титана и увеличение содержания никеля существенно повышает эффект дисперсионного твердения

сплава. Более низкая энергия активизации процессов выделения дисперсионных частиц (интерметаллидных фаз тина чЧзТ1) позволяет непосредстзенно в состоянии после наплавки иметь достаточно высокий уровень твердости (38-41HRC). Это дает возможность использовать сплав в качестве износостойкого слоя без последующей термической обработки. Однако при дополнительной обработке сплава при температуре старения 400-500°С в течетельно улучшаются. Твердость возрастает до 45-48HRC.

Кроме того, обеспечивает получение мелкозернистой структуры металла, существенно повышает его антикоррозионные и сварочно-технологические свойства. Концентрация азота в сплаве значительно отличается от известного. Введение азота в указанных пределах снижает склонность металла к образованию кристаллизационных трещин.

Легирование азотсодержащих сплавов кремнием положительно влияет на его литейные свойства, а нитриды титана и кремния, образующиеся при температуре кристаллизации, являясь готовыми зародышами, ускоряют затвердевание металла, повышая тем самым его деформационную способность. Применение указанного сочетания легирующих элементов существенно улучшает релаксационную способность предлагаемого сплава и, соответственно, повышает его конструкционную и эксплуатационную прочность.

Предмет изобретения

Мартенсито-стареющий сплав для наплавки на основе железа, содержащий азот, углерод, хром, никель, молибден, кремний, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости, технологической и конструкционной прочности, в состав сплава введен титан при следующем соотношении компонентов, %:

0,01- 0,1

Углерод 0,01- 0,15

Азот 10,0 -13,5 Хром 4 -10 Никель 0,5 - 2,5 Молибден 0,2 - 2,5

5Кремний 0,05- 1,5

Титан Железо остальное. Примеси:

0,5

не более

Алюминий

1,5.

0Марганец

Медь

0,03 Фосфор

0,03. Сера