Наплавочный сплав для сталей и чугунов

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к наплавочным сплавам для сталей и чугунов. Наплавочный сплав содержит, мас.%: углерод 12,5 - 15,5; ванадий 4,5 - 34,5; марганец 0,1 - 5,0; хром остальное. Сплав позволяет повысить микротвердость, модуль упругости и износостойкость. 1 табл.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к наплавочным сплавам для сталей и чугунов. Целью изобретения является повышение износостойкости сплава за счет повышения его микротвердости и пластичности. Для достижения поставленной цели предложен наплавочный сплав для сталей и чугунов, содержащий углерод, ванадий, марганец и хром, который отличается от известного сплава тем, что он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. Углерод 12,5-15,5 Ванадий 4,5-34,5 Марганец 0,1-5,0 Хром Остальное Микротвердость и пластичность сплава увеличиваются за счет образования сложных карбидов хрома и ванадия. Известно, что микротвердость карбида ванадия составляет 2800 кгс/мм², а модуль упругости 43000 кгс/мм². Образующийся твердый раствор хрома-ванадия-марганца выполняет роль связующего и обеспечивает прочную связь карбидов с матрицей, предотвращая их выкрашивание. Содержание ванадия в указанных пределах способствует повышению твердости и пластичности сплава, образованию твердых растворов хрома и ванадия, уменьшению угара легирующих элементов при наплавке. Содержание ванадия в сплаве менее 4,5% не оказывает должного положительного эффекта, а содержание ванадия более 34,5% приводит к образованию 2-й фазы карбида ванадия (VC) и резко увеличивает угар легирующих элементов при наплавке. Содержание марганца в заявляемых пределах способствует снижению микротрещин в наплавленном материале, повышению пластичности и прочности связи матрицы с карбидной составляющей. П р и м е р. Предложенный сплав получали в рудно-термической печи мощностью 1200 кВА совместным восстановлением смеси оксидов хрома, ванадия и марганца углеродом (сажей) по способу получения карбидов металлов, защищенному авт. свид. N 125602, заявка 2234066 от 06.03.78 г. После завершения процесса ванну электропечи выкатывают и охлаждают на воздухе, очищают блок от остатков шихты. Затем полупродукт дробили, подвергали тонкому измельчению до крупности минус 0,1 мм и отмывке водой от примесей по авт. свид. N 141013, заявка N 2256455 от 07.05.79 г. Изготавливали наплавочный материал наплавочную ленту, используя в качестве оболочки никель. Электродуговой наплавкой наносили покрытие толщиной до 5 мм на стальные пластинки толщиной 15 мм. Испытания проводили при давлении воздуха (газа) перед соплом 4˙10⁵ н/м², температуре газовой струи 673^оС, концентрации абразивных частиц на срезе сопла 100 м/с. В таблице приведены составы как предложенного сплава, так и выходящих за заявляемые пределы компонентов, значения износостойкости, твердости и модуль упругости. Заявляемые соотношения компонентов сплава определены экспериментами. При выходе за границы пределов (варианты 4, 5 и 6) наблюдается снижение твердости, модуля упругости и, как следствие, снижение износостойкости покрытий. Образование микротрещин при ударных нагрузках и истирании уменьшилось в 4-5 раз. При избирательном износе сплавов Cr₃O₂-VC-Ni определяющей фазой является γ-твердый раствор на основе никеля. Износостойкой фазой является сложный карбид хрома и ванадия. Дополнительное легирование γ- фазы и карбида хрома ванадием и марганцем увеличивает не только твердость, но и модуль упругости. Твердые растворы V-Сr-Mn-C обладают повышенной по сравнению с карбидом ванадия термостойкостью. Так, карбид ванадия начинает заметно окисляться при температуре около 673^оС, а твердый раствор V-Cr-Mn-C заявляемого сплава на 200-300^о выше. Из приведенных данных следует, что предложенный сплав в сравнении с прототипом обладает более высокой твердостью и пластичностью, большей износостойкостью (на 40-50%).

Формула изобретения

НАПЛАВОЧНЫЙ СПЛАВ ДЛЯ СТАЛЕЙ И ЧУГУНОВ, содержащий углерод, ванадий, марганец и хром, отличающийся тем, что, с целью повышения микротвердости, модуля упругости и износостойкости, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас. Углерод 12,5 15,5 Ванадий 4,5 34,5 Марганец 0,1 5,0 Хром Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---