Материал для наплавки

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при покрытии уплотнительных поверхностей стальных деталей, работающих в условиях воздействия эрозии и коррозии. Цель изобретения - повышение служебных свойств за счёт сохранения твердости при вакуумно-печной наплавке. Материал содержит германий при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: железо 1,0-20,0: хром 5,0-20,0; кремний 0,1-10,0: германий 0,1-10,0; углерод 0,05-2,0; бор 0,,0; никель - остальное . 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s В 23 К 35/30

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

«4

О

4 (Л фь

0 (21) 4858966/08 (22) 26.06,90 (46) 23.02.93. Бюл. N. 7 (71) Чеховский завод энергетического машиностроения (72) Н.А,Чертков, А,В.Орлов. Б,B,Ðûáêèí, . М.M.Êëèìî÷êèí, E.К.Иванько, H.М.Лузанов, А.В.Кабыка и Ю.Н.Кригер (?3) Чеховский завод энергетического машиностроения (56) Патент США N. 2856281. кл, 75-134.

1958, Справочник по сварке./Под ред.

А.И.Акулова, т.4. M.: Машиностроение, : 1971, с. 253. б

Изобретение относится к наплэвке, в частности к составу наплавочного материала для наплавки стальных деталей, работающих в условиях воздействия эрозии и

;коррозии. Из известных материалов близки по соСтаву следующие материалы для наплавки, йас.ф германий 0-10; хром 0 — 10; кремний . 0-8: железо 0-20; марганец 0,5-60. (1). Од. нако данный материал не обеспечивает не обходймую твердость HRC выше 30 и не обладает требуемой эрозионной стойкостью в пароводяном потоке и в природном газе при наличии песочной и земляной пыли.

Наиболее близким по составу к заявляемому наплавочному материалу является порошок ПГСр4 по ГОСТ 21448-75 для наплавки стальной арматуры.

Известный материал наплавки ПГСр4 (Il1-ХН80СР-4) (2) используется при плаз„„ Ы „„1797549 А3 (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ НАПЛАВКИ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при покрытии уплотнительных поверхностей стальных деталей, работающих в условиях воздействия эрозии и коррозии; Цель изобретения— повышение служебных свойств за счет сохранения твердости при вакуумно-печной наплавке, Материал содержит германий при следующем соотнощении ингредиентов, мас. : железо 1,0-20,0; хром 5,0-20,0; кремний 0,1-10,0; германий 0.1-10,0; углерод 0,05-2,0; бор 0,1 — 6,0; никель — остальное, 1 табл. менной или газопламенной нэплавке и имеет примерную твердость 57-62НРС, Известный противопоставленный мате-риал для наплавки (1) при его вакуумно-печной наплавке имеет тенденции к снижению твердости до 40-47 HRC. Это связано с особенностями кинетики формирования твердого. раствора и упрочняющих фаэ в . процессе нагрева и охлаждения в вакуумной печи. Как показали исследования, меньшая скорость нагрева и охлаждения в промышленных крупногабаритных вакуумных печах, по сравнению с плазменной наплавкей, способствует снижению выделения упрочняющих фаз и их равномерному распределению в матрице твердого раствора.

Таким образом, известные материалы для наплавки не позволяют в условиях вакуумно-печной нэплавки получать требуемый уровень твердости без охрупчивания на1797549

1-20,0

5 — 20 0,1-10

0,1-10

0,05 — 2

0,1 — 6

Остальное.

Железо

Хром

Кремний

Германий

Углерод

Бор

Никель плавленного металла, Если идти путем увеличения содержания таких упрочняющик элементов, как бор, углерод и кремний, то это приведет к охрупчиванию наплавленного металла и повышению его склонности к трещинообразованию за счет увеличения содержания остроугольных хрупких включений силицидов, боридов и карбидов. Эти включения, имея остроугольную форму, являются концентраторами напряжений.

Целью настоящего изобретения является сохранение твердости материала при вакуумно-печной наплавке.

Для достижения поставленной цели s материал для наплавки, включающий железо, хром, кремний, углерод, бор и никель, дополнительно введен германий при следующем соотношении ингредиентов:

Железо 1,0 — 20,0

Хром . 5,0 — 20,0

Кремний . 0,1-10,0

Германий 0.1 — 10,0

Углерод 0.05 — 2,0

Бор: 0,1-6;0

Никель остальное

Вводимый в указанный состав наплавочного материала германий в количестве

0,1-10 мас. Д увеличивает твердость выше

43 HRC, Начиная с 10 мас.7 введение германия нежелательно из-эа охрупчивания наплавки и трудностей их механической обработки, Введением в заявляемый материал германия достигается в условиях вакуумно-печной наплавки получение в качестве упрочняющей фазы германидов округлОй формы без острых краев, харэктеризующихФормула изобретения

Материал для наплавки, содержащий железо, хром, кремний, углерод, бор, никель, отличающийся тем, что, с целью сохранения твердости при вакуумно-печной наплавке, он дополнительно содержит германий при следующем соотношении ингредиентов,мас. : ся более высокой пластичностью чем силициды, бориды и карбиды. Этим достигается повышение твердости без охрупчивания и увеличения склонности к трещинообразова5 нию. Введение германия как более активно. го элемента позволяет снизить выделение охрупчивающих силицидов и зафиксировать большее количество кремния в матричном растворе, что, в свою очередь, 1 способствует (как широко известно) повышению его жаростойкости.

Для исследования наплавочного материала были получены составы с различным содержанием компонентов. Наплавку про15 водили на деталях энергетической арматуры высоких параметров с проходом Ду-.10, Ду-20 при следующих технологических параметрах, принятых для сплава ПГСр2, а именно.: вакуум не ниже 10 мм рт.ст., тем20 пература нэплавки 1100 С, выдержка 30 мин.

Эффективность введения германия в состав оценивалась в сопоставлении с порошком ПГСр2, твердость которого состав25 ляет 41 HRC.

Результаты испытания сплавов с различным содержанием ингредиентов даны в таблице.:;

30 Как видно из таблицы, введение в наплавочный материал германия в количестве

0,1-10 мас.;(, приводит к увеличению твердости. Уплотнение энергетической армату- ры и газопроводной показали высокую

35 стойкость. Снижение качества наплавки по причине образования избытка хрупких германидовне обнаружено, 1797549

Продолжениетаблицы

Составитель A.Êàáûêà

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И;Шулла

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 661 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5