Композиционный состав порошкообразного материала для восстановления деталей строительных и дорожных машин

Авторы патента:

C23C4/04 - характеризуемые материалом покрытия

B23K9/04 - для иных целей, чем соединение, например с целью наплавки

Владельцы патента RU 2342467:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-технический университет при Федеральном агентстве специального строительства (RU)

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.

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 Al₂О₃, 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.

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%.

Изобретение относится к способам нанесения покрытия путем напыления материала в расплавленном состоянии и может быть использовано в различных отраслях химии, машиностроения, энергетики и металлургии.

Электрод для обработки поверхности электрическим разрядом, способ обработки поверхности электрическим разрядом и устройство для обработки поверхности электрическим разрядом // 2294397

Изобретение относится к электроду, предназначенному для обработки поверхности электрическим разрядом. .

Термическое напыление на детали машины // 2281983

Изобретение относится к способу термического напыления на детали, предпочтительно на детали двигателя. .

Способ получения покрытий // 2275441

Изобретение относится к получению покрытия и может быть использовано при нанесении пористых, морфологически значимых покрытий на изделия из медицинской техники. .

Способ нанесения теплозащитного эрозионно стойкого покрытия // 2260071

Изобретение относится к области газотермического напыления покрытий, в частности к способам напыления жаростойких и теплозащитных покрытий, и может быть использовано для защиты деталей, работающих в условиях повышенных температур, эрозии и агрессивных сред, преимущественно для защиты авиационных элементов турбомашин и газотурбинных двигателей (ГТД).

Износостойкий элемент скольжения // 2245472

Изобретение относится к износостойким элементам скольжения и может найти применение при изготовлении поршневых колец и гильз цилиндров для двигателей внутреннего сгорания.

Способ получения многослойного покрытия // 2242537

Изобретение относится к способам изготовления деталей с упрочненной рабочей поверхностью, в частности к способу получения многослойного покрытия на стальной или чугунной поверхности.

Способ газотермического напыления // 2238346

Изобретение относится к машиностроению и может применяться для упрочнения поверхностей с нарезкой, работающих в условиях фрикционного износа. .

Композиционная заготовка для горячей деформации // 2220850

Изобретение относится к области защиты поверхности труднодеформируемых, высокореакционных металлов и сплавов перед горячей деформацией и может быть использовано для изготовления композиционных заготовок для горячей прокатки листов из титановых сплавов.

Порошковая проволока для электродугового напыления износостойкого покрытия // 2215817

Способ ремонта трефов чугунных прокатных валков // 2335387

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при ремонте прокатных валков. .

Способ повышения износостойкости плужных лемехов // 2334384

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, а именно к способам изготовления, восстановления и упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин.

Способ электродуговой наплавки модулированным током // 2333083

Изобретение относится к способу электродуговой наплавки коррозионно-защитного покрытия модулированным током и может быть использовано при изготовлении оборудования из аустенитных хромоникелевых сталей, предназначенного для переработки облученного ядерного топлива, а также оборудования химического производства.

Способ восстановления наплавкой плунжера гидроцилиндра подушек валков // 2327555

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к ремонту металлургического оборудования, и может быть использовано для восстановления плунжеров гидроцилиндров противоизгиба рабочих валков в подушках опорных валков станов горячей и холодной прокатки.

Наплавочная установка // 2327552

Изобретение относится к устройствам для наплавки при восстановлении дефектных или поврежденных деталей и может быть использовано преимущественно для восстановления пятника вагона.

Способ электродуговой наплавки износостойких покрытий // 2327551

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при получении износостойких покрытий на деталях из углеродистых и низколегированных сталях, работающих в условиях абразивного износа.

Способ дуговой наплавки и сварки с комбинированной газовой защитой // 2319584

Изобретение относится к наплавке и сварке стальных изделий в среде защитных газов. .

Способ восстановления гребешков лабиринтных уплотнений лопаток турбомашин // 2317182

Изобретение относится к наплавке гребешков лабиринтных уплотнений лопаток турбомашин и может быть использовано в авиационной промышленности и энергомашиностроении.

Способ устранения дефектов на чистовых поверхностях деталей // 2314904

Изобретение относится к способам восстановления металлических поверхностей методом наплавки, может использоваться при устранении дефектов поверхностей деталей машин при их ремонте.

Композиционный материал для наплавки и способ его нанесения // 2311275

Изобретение относится к износостойким материалам для наплавки и способу их нанесения методом электронно-лучевой наплавки и может быть применено для изготовления новых, восстановления и увеличения срока службы изношенных деталей, работающих в условиях абразивного и ударно-абразивного износа.

Способ получения методом наплавки металлического покрытия с ультрамелкодисперсной структурой и упрочняющими частицами в наноразмерном диапазоне // 2350441

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к способам наплавки металлического покрытия с ультрамелкодисперсной структурой и упрочняющими частицами в наноразмерном диапазоне