Состав порошковой проволоки
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П И С А Н И Е пив з4тв
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено29. 12. 75 (2l) 2304655/27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25 01 77 Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания28.03.77 (51) М. Кл.
В 23 К 35/368
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам иэооретений и открытий (53) УЙК 621.791,92.
° 042.3. (088.8) В. Я. Воротников, С. В. Иванов, Л. А. Татьянченко, ) Авторы и3обретеи ни А .И. Чураков, H ..Н. Крутиков, В.М. БР д и В. A. Татьянченко
Курский политехнический институт и Михайловский горнообогатительный комбинат (71) Заявители (54) СОСТАВ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ
5,5-8,5
Изобретение относится к упрочнению породоразрушаюшего инструмента износоударостойкими покрытиями, например, для арми1 рования зубьев шарошек буровых долот.
Буровые долота работают в условиях инттенсивного абразивного износа и активных ударных нагрузок. Основной целью наплавки зубьев долот является повышение их аб- разивной и ударной стойкости. В настояшее l0 время армируют все зубья долота твердым сплавом - релитом. Однако испытании долот показывают целесообразность армирования лишь тыльной части шарошек.
В результате анализа состояния отрабо- !5 таиных долот было установлено, что причи- ной снижения стойкости испытанных долотявилось наличие на боковых гранях венцовых зубьев хрупкого армированного слоя с большим количеством макронеоднородно- 20 стей и дефектов, которые снижают работоспособность армированното слоя. Зубья ша- рошечного долота при бурении твердых пород подвергаются действию ударных нагрузок, абразивному износу и многократному 25
2 циклическому нагреву и охлаждению. Поэтог му наиболее приемлемыми для наплавки венцовых зубьев шарашечных долот авляюася материалы, применяемые для упрочненият штампов и режуших инструментов, работаИ» ших в условиях значительных циклически изменяюшихся температур, ударов и уделтт ных давлений.
Известна шихта для наплавки (1), содержашая следуюшие компоненты, вес, Ъ:
Ферровольфрам 25-32,5
Феррохром 10-13
Ферроборал 2-2,7
Феррованадий 1 2-16
Ферротитан 2- 5
Граф ит 24
Плавиковый шпат 14-18
Мрамор 18-22
Известна также порошковая проволока
)2), содержашая следуюшие омпоненты, вес. Ъ:
Феоромарганец 0,2-0,5
Феррокре мни и 1,6-2,3
Хром (в виде феррохрома) - -. 4 34 7;:.
1-2 Л закалке, Действие кремния в качестве раскислителя вполне заменяется марганцем, который также обладает высокой раскисающей способностьюю.
В предложенном составе шихты отсутствует никель и повышено содержание марганца.
Ъмена никеля марганцем вызвана его меньшей стоимостью, поскольку действие мар "ица и никеля аналот.ично. Увеличение содержадин марганца в наплавленном слое и соответств?HUG ферромарганiT B шихте
Ферроволыфрам 5-8,5
Феррованадий 1-3
Ферромолибден 0,6-1,5
Кр емнефторис тый натрий 1,2-2,2 5
Никель 0,4-4
Стальная оболочка Остальное
Однако наплавленный известными составами слой имеет невысокую стойкость к абразивному изнашиванию. 10
С целью повышения износостойкости и качества наплавленного металла, работающего в условиях абразивного износа, .динамических нагрузок H термоциклического воздействия, шихта дополнительно содержит ферро- 15 бор и графит при следующем соотношении компонентов проволоки, вес. %:
Ферромарганец 1 -1, 5
Хром 14,5-15
Ферровольфрам 1 7-18
Феррованадий 3,8-4, 5
Ферробор 1,6-2
Графит 2-2, 5
Кремнефтористый натрий
Малоуглеродистая стальнач оболочка Остальное.
Указанный -.îñòàâ порошковой проволоки является оптимальным в применении к наплавк=. венцовых зубьев буровых долот и 30
:-оеспечивае-. химический состав наплавленн"ro слоя в следующих границах, вес. %:
Углерод 1 -1,3
Хром 13-15
Марганец 0,8-1,2 35
Вольфрам 14-16
Ванадий 1,8-2
Кремний 0„2-0,6
Бор железо Остальное 4О
Исключение из шихты кремния вызвано тем, что при цементации кремчий снижает скорость диффузии углерода. Это затрудняет или полностью исключает поверхностное науглераживание наплавленного слоя, 45 что недопустимо, так как шарошки долот после паплавки подвергаются цементации и указанного приводит к росту .зерна гри нагреве, что неблагоприятно сказывается на свойствах наплавленного слоя: увеличивается хрупкость и снижается стойкость к ударным нагрузкам.
Присутствие ферробора в шихте приводит к увеличению абразивной стойкости слоя вследствие образования боридной и карбоборидной фаз. Увеличение содержания бора в наплавленном слое свыше приведенного приводит к значительному уменьшению ударостойкости в результате появления хрупких карбоборидов и боридов, расположенных по границам зерен, происходит увеличение химической неоднородности по хрому между фазами, уменьшается содержание хрома и вольфрама в твердых избыточных фазах, а также степень легирования аустенита.
Для сохранения степени легированности аустенита и повышения количества карбидов, а соответственно и износостойкости, в шихту введено дополнительное количество хрома, ферровольфрама и графита.
Введение дополнительного количества хрома и ферровольфрама позволяет увеличить стойкость наплавленного слоя к действию многократного циклического нагрева и охлаждения.
Увеличение феррованадия в шихте обеспечивает легирование слоя ванадием, которь|й обладает большей карбидообразующей способностью, чем хром и вольфрам. Образование карбидов ванадия приводит к повышению стойкости слоя к воздействию абразивной износостойкости слоя. Помимо всего прочего ванадий, обладая раскисляющей и дегазирующей способностью, предотвращает образование пор в наплавленном слое.
Увеличение содержания феррованадия в шихте свыше указанных пределов приводит к дальнейшему повышению износостойкости, однако ударостойкость при этом падает и в наплавленном металле появляются горячие трещины.
Армированный (наплавленный) слой, полученный предложенной порошковой проволокой, по сравнению с известной, имеет большую абразивную износостойкость, стой» кость к циклическим ударным нагрузкам и к циклическому нагреву и охлаждению.
Формула изобретения
Состав порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержашей ферромарганец, хром, ферровольфрам, феррованадий, кремнефтористый натрий, о т л ч543479
1-2
Составитель Т. Яровая
Редактор 3. Афаьасьева Техред Н. Андрейчук Корректор В, Зорина
Заказ 6 157/46 Тираж 1178 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113О35, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения износостойкссти и качества наплавленного металла, работаюшего в условиях абразивного износа, динамических нагрузок и термоциклического воздействия, шихта до- ф полнительно содержит ферробор и графит при следуюшем соотношении компонентов состава проволоки, вес %:
Ферромарганец
Хром Ю
Ферровольфрам
Феррованадий
Ферробор
Графит 2-2, 5
Кремнефтористый натрий
Малоуглеродистая стальная оболочка Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР № 365228, М., Кл. В 23 к 35/360 от
1971 г. (аналог).
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 319173, М., Кл. В 23 К 35/368 от
1 970 г. (прототип).
