композиционный состав порошкообразного материала для восстановления деталей строительных и дорожных машин
Классы МПК: | C23C4/04 характеризуемые материалом покрытия B23K9/04 для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки |
Автор(ы): | Карцев Сергей Васильевич (RU), Петров Александр Николаевич (RU), Гаврилов Дмитрий Александрович (RU), Ерофеев Михаил Николаевич (RU), Ивановский Владимир Сергеевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-технический университет при Федеральном агентстве специального строительства (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-03-06 публикация патента:
27.12.2008 |
Изобретение относится к композиционным составам порошкообразного материала для плазменного наплавления покрытий и может быть использовано в машиностроении для восстановления изношенных поверхностей деталей строительных и дорожных машин. Композиционный состав включает смесь порошка на основе железа и порошка на основе никеля. При этом порошок на основе железа содержит, мас.%: углерод 3,3-3,5, кремний 2,0-2,5, марганец 10-12, бор 2,5-3,0, титан 3,0-4,0, железо - остальное. Порошок на основе никеля содержит, мас.%: углерод 0,9-1,5, хром 16-18, кремний 4,5-5,0, бор 4,0-4,7, никель - остальное. Содержание порошков на основе железа и на основе никеля в смеси составляет соответственно 70-75% и 30-25%. Технический результат - исключение использования газовой защитной среды при нанесении покрытия при сохранении высокой износостойкости.
Формула изобретения
Композиционный состав порошкообразного материала для плазменного наплавления покрытий, отличающийся тем, что он включает смесь порошка на основе железа и порошка на основе никеля, при этом порошок на основе железа содержит, мас.%:
Углерод | 3,3-3,5, |
Кремний | 2,0-2,5, |
Марганец | 10-12, |
Бор | 2,5-3,0, |
Титан | 3,0-4,0, |
Железо | Остальное, |
порошок на основе никеля содержит, мас.%:
Углерод | 0,9-1,5 |
Хром | 16-18 |
Кремний | 4,5-5,0 |
Бор | 4,0-4,7 |
Никель | Остальное, |
а содержание порошков на основе железа и на основе никеля в смеси составляет соответственно 70-75% и 30-25%.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении как для получения защитных износостойких покрытий на деталях машин, так и непосредственно для восстановления изношенных поверхностей деталей строительных и дорожных машин.
Известен порошкообразный материал для нанесения защитного покрытия, который может использоваться и для восстановления изношенных поверхностей деталей, известный из SU 526472 А, В23К 35/32, 30.08.1976.
Недостатком известной композиции порошкообразного материала является то, что при оплавлении покрытия, входящего в состав композиционного материала, алюминий образует тугоплавкие включения Al2О 3, которые образуют поры и трещины.
В основу изобретения поставлена задача создания композиционного состава порошкообразного материала, который может наноситься на восстанавливаемые поверхности деталей строительных и дорожных машин требуемой толщины плазменной наплавкой без использования газовой защитной среды с сохранением высокой износостойкости при ударно-абразивном воздействии на рабочие поверхности деталей строительных и дорожных машин.
Поставленная задача решается тем, что композиционный состав порошкообразного материала для плазменного наплавления покрытий включает смесь порошка на основе железа и порошка на основе никеля, при этом порошок на основе железа содержит, мас.%:
Углерод | 3,3-3,5 |
Кремний | 2,0-2,5 |
Марганец | 10-12 |
Бор | 2,5-3,0 |
Титан | 3,0-4,0 |
Железо | Остальное |
порошок на основе никеля содержит, мас.%:
Углерод | 0,9-1,5 |
Хром | 16-18 |
Кремний | 4,0-5,0 |
Бор | 4,0-4,7 |
Никель | Остальное |
а содержание порошков на основе железа и на основе никеля в смеси составляет соответственно 70-75% и 30-25%.
Поскольку предложенный композиционный состав включает смеси двух порошков в указанных выше мас.%, обеспечивается возможность его нанесения на восстанавливаемые поверхности деталей строительных и дорожных машин требуемой толщины плазменной наплавкой, без использования газовой защитной среды с сохранением высокой износостойкости при ударно-абразивном воздействии на рабочие поверхности деталей строительных и дорожных машин.
Восстановление изношенных деталей с использованием предложенного порошкового материала для плазменного наплавления покрытий производится следующим образом.
Берется порошок на основе железа со следующим содержанием, мас.%: углерод 3,3-3,5; кремний 2,0-2,5; марганец 10-12; бор 2,5-3,0; титан 3,0-4,0; железо - остальное и порошок на основе никеля со следующим содержанием, мас.%: углерод 0,9-1,5; хром 16-18; кремний 4,0-5,0; бор 4,0-4,7; никель - остальное, при процентном составе указанных порошков соответственно 70-75% и 30-25%. Порошки смешиваются и фракционность каждого компонента в предложенной смеси должна составлять не более 100 мкм.
Плазменное наплавление покрытий производят на следующих режимах: сила тока 180-190 А, напряжение 30 В, частота вращения детали 0,5-0,6 мин-1, при расходе порошка 12-14 г/мин, плазмообразующего газа 1,2-2 л/мин, с частотой колебаний плазматрона 0,4-0,5 Гц, при температуре плавления порошкообразного материала 1000-1300°С. Наличие титана в предложенном композиционном составе порошкообразного материала ведет к образованию однородной структуры покрытия, поскольку титан является раскислителем и его физико-химические свойства повышают износостойкость обрабатываемой поверхности в совокупности с входящими в состав композиционного порошкообразного материала веществами.
Класс C23C4/04 характеризуемые материалом покрытия
Класс B23K9/04 для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки