Порошкові дроти для підвищення зносостійкості

 

Перлітна структура з порівняно високим вмістом доевтектоїдного фериту. Твердість наплавленого металу складає HV 200-300, що значно нижче твердості мартенсита, тому наплавлений шар не володіє достатньою зносостійкістю при терті ковзанням і коченні. У зв'язку з цим таке наплавлення рекомендують використовувати для відновлення початкових розмірів зношених деталей, нанесення підшару, на який потім наплавляють шар більш твердого та зносостійкого металу, а також в інших випадках з метою простого нарощування. Наплавлений метал з перлітною структурою схильний до деякого додаткового зміцнення (підвищення твердості) при загартування, тому наплавлення перлітною матеріалами можна використовувати для підвищення зносостійкості деталей. У цьому випадку після наплавлення спочатку здійснюють механічну обробку різанням, а потім виконують загартування газовим полум'ям або ТВЧ.

  

 

А-охолодження в печі; Б-охолодження на

повітрі; В-загартування в маслі; Д-загартування в

воді. Склад наплавленого металу, % ]

На рис 2 показана мікроструктура металу, яка, відрізняється порівняно малим вмістом легуючих елементів, що забезпечує утворення структури сорбіту з невеликою кількістю доевтектоїдного фериту. Твердість наплавленого шару в більшості випадків складає HV 300-400. Така структура використовується при наплавці деталей ходової частини тракторів і бульдозерів. Після наплавлення деталі піддають механічній обробці і подальшому загартуванню газовим полум'ям.

Мартенситні матеріали

Мартенситними називають зварювальні матеріали, що забезпечують утворення мартенситної структури в стані після наплавлення. Мартенсит як структура загартування є одним із самих твердих структурних утворень у сталі, має високу стійкість при абразивному (пісок, гравій) зношуванні і стиранні. Разом з тим мартенситний метал, будучи тендітним, схильний до утворення тріщин. Слід також враховувати, що наплавлений шар, отриманий за допомогою мартенситних наплавочних матеріалів, при роботі в умовах ударно-динамічних навантажень схильний до відриву від основного металу.

Оскільки до мартенситних зараховані зварювальні матеріали, що мають, самий різноманітний склад, нижче розглянуто чотири групи матеріалів: низьколеговані мартенситні, боромісткі які містять мартенсит, аустенітно-мартенситні і хромисті, що містять 13% Сг.

1. Низьколеговані мартенситні-матеріали відрізняються порівняно малим вмістом легуючих елементів, необхідний рівень їх властивостей досягається в основному шляхом введення вуглецю та хрому. Наплавлений метал з відносно низькою твердістю містить у своїй структурі мартенсит, бейніт і сорбіт.

 

Твердість наплавленого металу знижується при підвищенні температури його розігріву у процесі наплавлення і зниженні швидкості охолодження після наплавлення. Низьколеговані мартенситні матеріали зазвичай не схильні до вторинного твердіння та істотно знижують свою твердість при відпустці. Аналогічний ефект виявляється при багатошаровому наплавленні.

Внаслідок утворення мартенситних структур твердість наплавленого металу поблизу поверхні може досягати високих значень, проте у міру наближення до основного металу вона знижується через відпустку, що викликається термічним впливом процесу багатошарового наплавлення. Зниження твердості виявляється з особливою виразністю при дуговому наплавленні під флюсом і інших способах, що відрізняються великою погонною енергією. Якщо наплавочний матеріал, крім хрому, містить молібден, ванадій, вольфрам і інші карбідоутворюючу елементи, то внаслідок утворення подвійних карбідів відбувається вторинне твердіння наплавленого металу. Наплавлений метал, отриманий за допомогою матеріалу, що містить 3% Сг, 2-4% Мо і 1, 5% V, досліджено на предмет вивчення твердості після відпустки. Результати показали, що при температурі ~ 500 ° С відбувається вторинне твердіння металу. Явище вторинного твердіння використовують у технологічних процесах виготовлення інструментів для гарячого деформування металу і прокатних валків.

 

 

Наплавлений метал з відносно низькою твердістю відрізняється малою чутливістю до утворення тріщин, але з мірою підвищення частки мартенсіта в структурі збільшується крихкість металу і знижується його тріщино-стійкість, тому при наплавленні середньо і високовуглецевих сталей необхідно вживати заходів для запобігання утворення тріщин, включаючи нанесення підшару з металу з більш високою в'язкістю, підвищення температури розігріву металу наплавлення шляхом попереднього підігріву та ін

Розглянуті зварювальні матеріали, що володіють відносно низькою твердістю і підвищеною в'язкістю, можуть бути призначені для деталей, що працюють в умовах тертя поверхонь під високим навантаженням і динамічного зношування (тертя з ударно-динамічним навантаженням). Збільшення частки мартенсіта в структурі наплавленого металу супроводжується підвищенням його стійкості до абразивного зношування.

2. Боровмісні мартенситні-матеріали при наплавленні забезпечують отримання покриттів високої твердості (HV 700 – 900). Структура цього металу містить високовуглецевий мартенсит, тверді карбіди і бориди по межах кристалічного зерна. Такий наплавлений метал має високу стійкість до абразивного зношування і задиранням в умовах низьких навантажень, проте через крихкості і високу чутливість до утворення тріщин він не може працювати в умовах динамічних навантажень Для усунення цього недоліку необхідні особливі заходи: наплавлення підшару металом високої в'язкості, підвищення температури підігріву та застосування багатошарової наплавлення (не менше трьох шарів).

 

 

На ділянках дії динамічного навантаження наплавлення боровмісним мартенситним матеріалом слід виключати через небезпеку відриву наплавленого металу від основного.

 

 

При високому вмісті карбідів і боридів відбувається деяке само зміцнення наплавленого металу, твердість якого