Справочник по конструкционным материалам (998983), страница 28
Текст из файла (страница 28)
3.15), обычно применяют для наплавки материалов с повышенным содержанием углерода и легнрующнх компонентов 124, 791. Тайил~а 3. 15, Перешкевая нревелека 124, 79! Пороиаовые лепты (шириной 10 — 30 мм, толщиной 3 — 4 мм) ПЛ-АН101 для наплавкн высокохромистого чугуна типа ЗООХ25НЗС и ПЛ-АН102 для наплавки сплава тина 250Х20СЗФ имеют аналогичное строение. Порошковые ленты используют, в частности, для нанлавки деталей засыпного аппарата доменных нечей. Состав и свойства порошко- вых проволок и лент регламентированы 1241.
159 Снеченные ленты изготовляют прокаткой смеси порошка пластичного металла (железа, никеля, меди) и порошков легирующих материалов с последующим их спеканием в защитной среде. При наплавке под флюсом АН-60 спеченной электродной ленты ЛС-7ОХЗМН получают износостойкий наплавлениый слой твердостью 58 — 62 НВ.С,. Наплавленная спеченная электродная лента ЛС-5Х4ВЗФС обладает высокой термостойкостью (применяют для иацлавки валков для горячей прокатки металлов).
Спеченные ленты используют в автомобильной промышленности, в металлургическом и химическом машиностроении и др. 124, 791. Для запппы наплавляемого материала используют флюсы. Расплавляясь при наплавке, они защищают расплавленный электрод от окисления, обеспечивают стабильность дуги и получение наплавленного материала заданного состава. Присадочные кальиа марок ПК-НХ35СЗ (ТУ ЛЗЛК) и ПК-ХНбОВУ (ТУ 37.311.017-74) нз жаростойких хромоникелевых сплавов используют для плазменной наплавки клапанов автомобильных двигателей и других двигателей внутреннего сгорания 1241.
Спеченные электроды из карбидохромовых керметов КХН-15, КХН-20 и КХН-ЗО (на основе карбида хрома с никелевой связкой) применяют для наплавки слоев, обладающих высокими твердостью, износостойкостью и стойкостью к окислению и коррозии 1791. Присадочныс литьы нрутки из сормайта, стеллита и релита: Пр-С1, Пр-С2, Пр-С27, Пр-ВЗК, Пр-ВЗК-Р (ТОСТ 21449-75); Релит-З, Релит-ТЗ (ТУ 48-42-34-70), АН-ЛЗ (ТУ 26-02-769-77) применяют для наплавки износостойких и жаростойких слоев газопламенным и дуговым (неплавящимся электродом) способами. Литые кольца марок ЭП (ТУ . 14-131-133-73, ТУ 14-131-344 — 77) используют для плазменной наплавки клапанов автомобильных двнгателе$ [241.
В табл. 3.16 приведен химический состав сормайтов и их свойства 124, 791. Таблииа 3. (б. Химический сестав и свейства сермвйтев (ГОСТ 21449-75) Сормайт Уй 1 — заэвтектический сплав, близкий цо составу и структуре к высокохромистым чугунам; сормайт ля 2 — доэвтектический сплав, близкий к высокохромистым сталям. Структура сормайтов состоит из эвтектики и сложных карбидов хрома и железа. Сормайты наплавляют на детали, подверженные абразивному изнашиванию (плужные лемеха, ножи бульдозеров и грейдеров, шнеки цементных насосов и др.); иа инструменты для обработки металлов давлением; на детали, работающие в среде агрессивных газов при повышенных температурах (засыпные аппараты доменных нечей и др.). Выпускают их в виде прутков (диаметром 6-7 мм) и крупных (с размерами частиц до 1,25мм) н мелких (0,02 — 0,04 мм) порошков.
Пругковый сормайт обычно наплавляют дуговым методом или с помощью газовой горелки, порошковый — с помощью токов вы- Высокой износостойкосп ю и стойкостью против коррозии обладают хромовольфрамокобальтовые наплавочные сплавы — стеллиты. В России изготовляют и применяют стеллиты В2К, ВЗК (табл. 3.17) и ВЗК-Р (24, 79). Основой стеллитов является вязкий аустенит, обусловливающий высокую ударную стойкость и прочно удерживающий карбидные зерна. Содержание карбидной фазы в них составляет 30-45 %. Для повышения пластичности в стеллиты вводят редкоземельные элементы.
Стеллнты выпускают в виде стержней диаметром 4-7 мм. Их наплавляют на изнашиваемые поверхности деталей и режущие кромки инструментов дуговым, электрошлаковым, газопламениым или индукционным способом в два-три слоя. При этом износостойкость повышается в 3-5 раз. Твердость и соответственно износостойкость наплавленных слоев мало изменяются до 700 С.
Широкому применению стеллитов препятствует дефицитность основных компонентов (кобальта, вольфрама). Тайища 3.17. Химический состав и свейства стсллнтев Релит — эвтектическая смесь карбидов вольфрама (%С и %рС) — содержит 95-96 % % и 3,6 — 4,0 % С (свободного не более 0,1 %). Он обладает более высокой твердостью (2400-3000 НУ0,1), чем монокарбид вольфрама. Выпускают релит в виде крупки марки 3 (зерновой) и в виде электродов марки ТЗ (трубчато-зерновой), представляющих собой ' заполненные крупкой трубочки из низкоуглеродистой стали.
Применяют релит для ар- мирования бурового инструмента, наплавки режущего инструмента машин, разрабатывающих мерзлые грунты, щек дробнлок, зубьев ковшов экскаваторов и других деталей, подверженных интенсивному абразивному изнашиванию. Гралулированные поромиаг, получаемые распылением струи жидкого металла водой высокого давления или азотом, применяют при индукционной, плазменной и газопорошковой (газопламенной) наплавке. По гранулометрическому составу различают крупные (1,25- 0,8 мм), средние (0,3-0,4 мм), мелкие (0,40-0,16 мм) и очень мелкие (< 0,16 мм) порошки. Крупные порошки применяют для наплавки токами высокой часипы, средние и микис — для плазменной наплавки, очень мелкие — для гвзопламенной наплавки. Достаточно широко используют порошки на железной и никелевой основах (табл, 3.1$) 1791.
Для наплавки применяют также различные смеси порошков, приготовляемые механическим смешиванием размолотых ферросплавов, углеродистых материалов, а также карбидов и боридов. Предназначаются они для дуговой наплавки износостойких слоев неплавящимся (обычно графитовым) электродом на детали, подвергающиеся интенсивному абразивному изнашиванию: ножи бульдозеров и грейдеров, ковши экскаваторов (смесь С-2М); лопасти глиномешалок, детали земснарядов (смесь БХ); детали прессформ для брикетирования угля, лопаток дробеметов (смесь КБХ и т. п.).
161 Таблица 3.18. Срадмнй лммнчаекнй еаетаа м назначение гранулнроаанмыл корешков Наплааленного металла Промышленно выпускают следующие гранулированные порошки на железной и никелевой основах (главным образом высокохромистые): ПГ, СНГН, ВСНГН, НПЧ, а также наплавочные смеси С-2М, БХ, КБХ, ФБХб — 2, ПС 15, 24, 79]. 3.3. Износостойкие покрытии и модифицированные слои Твердые износостойкие тугоплавкие соединения хрупки.
По этой причине, а также вследствие технологических трудностей и высокой стоимости они, как правило, не могут быть использованы в качестве основных материалов для изготовления деталей машин. Удовлепюрить противоречивые требования к поверхностным (высокая твердость и износостойкость, высокие антифрикционные свойства) и объемным (высокие прочность и ударная вязкость) свойствам можно путем создания композиций с послойным расположением материалов, выполняющих различные функции.
В связи с тем, что допускаемый износ деталей машин мал (обычно не более десятых долей миллиметра), толщина поверхностного слоя с заданным комплексом триботехнических свойств может быть небольшой. Нанесение покрытий на те или иные материалы не просто улучшает их свойства, а приводит к образованию нового композиционного материала с присущим ему комплексом свойств, который следует учитывать при разработке конструкций машин и механизмов.
Существует много традиционных способов создания поверхностных слоев с повышенной износостойкостыо [24, ЗО, 31, 49]. Наиболее широко используют методы поверхностной закалки, поверхностного наклеив, различные химико-термические способы обработки (в первую очередь цемеитацию и азотирование). Все шире применяют методы, основанные на воздействии на поверхностные слои деталей потоков частиц (ионов, атомов, кластеров) и квантов с высокой энергией. К ним следует отнести в первую очередь вакуумные ионно-плазменные методы 114, 19, 20, 24, 32, 53] и лазерную 162 обработку 123, 24, 27, 781. Существенное развитие получили способы осаждения покрытий нз газовой фазы при атмосферном давлении и в разряженной атмосфере 124, 29, 371.