Порошкові дроти для підвищення зносостійкості

3. Аустенітно-мартенситні – матеріали із високим вмістом залишкового аустеніту забезпечують наплавлений метал з низькою твердістю і високою в'язкістю навіть при високому вмісті легуючих елементів. Така структура поступається мартенситу по стійкості до абразивного зношування й ерозії, але перевершує його за противоздирною стійкістю.

 

 

На рисунку 9 показана зміна твердості металу по товщині тришарового покриття. Перший шар твердого наплавлення під впливом складу підшару відрізняється малим вмістом залишкового аустеніту і високою твердістю. Твердість наступних (верхніх) шарів поступається твердості першого шару через підвищення вмісту в них остаточного аустеніту у зв'язку зі зменшенням ступеня розведення їх металом підшару.

 

 

Це явище використовують для зміцнення металу одношарового наплавлення, тобто для створення твердого шару наплавленого металу з мартенситною структурою. У даному випадку для запобігання появі тріщин поблизу кордону з основним металом застосовують наплавлення підшару з вузького (пластичного) металу, попередній підігрів деталі та інші заходи підвищення температури нагріву наплавленого металу між проходами. [2]

Наплавлений метал, отриманий з використанням аустенітно-мартенситних матеріалів, отримує вторинне твердіння відпустки при температурі 500-600°С. Цю особливість аустенітно-мартенситних наплавочних матеріалів використовують для зміцнення виробів, що працюють при високих температурах.

4. Хромисті сталі, що містить 13% Сr – після наплавлення має переважно мартенситну структуру, хоча при наплавленні електродами низьким вмістом вуглецю в структурі наплавленого металу додатково з'являється ферит, а при наплавленні високовуглецевими електродами – ледебуріт.

 

 

При високому вмісті вуглецю наплавлений метал має високу зносостійкість, тому високовуглецеві електроди широко використовують для зносостійкого наплавлення виробів з інструментальної сталі, до якої висувають вимогу високого опору зношування та деформації при високій температурі.

 

 

Низьковуглецеві електроди забезпечують отримання при наплавленні жароміцного і корозійного стійкого металу, що передбачає їх використання для наплавлення лопат турбін, крильчаток змішувачів, ножів для гарячої різання та інших виробів, до яких пред'являються вимоги по зносостійкості в поєднанні з корозійної стійкістю або зносостійкості при високих температурах.

Високомарганцовисті аустенітні матеріали – Високомарганцовисті аустенітні матеріали. До цієї групи відносяться такі наплавочні матеріали:

1. Високомарганцовисті аустенітні матеріали, до яких належить так звана сталь Гатфільда з вмістом 1, 2% С і 13% Мn. Ці стали зазвичай наплавляють на деталі, що працюють в умовах інтенсивного ударно-динамічного навантаження, оскільки такий наплавлений шар надає деталі високу стійкість до динамічного зношування.

 

 

Сталь Гатфільда стандартного складу не має високих зварювальних властивостей, тому для наплавлення в більшості випадків використовують сталь з невисоким вмістом вуглецю, леговану нікелем, хромом, молібденом та іншими елементами. Метал володіє високою пластичністю.

Загартування сталі такого складу від температури вище 1000 °С охолодженням у воді забезпечує утворення повністю аустенітной структури металу з підвищенням його в'язкості та пластичності. Разом з тим витримка сталі з такою структурою при температурі вище 300-400 ° С супроводжується утворенням по межах зерна карбідів та вторинної фази типу перліту, що призводить до зниження пластичності металу. Оскільки тенденція до утворення вторинних фаз знижується при зменшенні вмісту вуглецю, для наплавлення часто використовують сталь не стандартного складу, а з пониженим вмістом вуглецю. Процес наплавлення супроводжується багаторазовим нагріванням наплавленого металу, що створює небезпеку його охрупчування, для обмеження якого слід підвищувати температуру розігріву.

При використанні даних зварювальних матеріалів для на плавки низьковуглецевої і низьколегованої стали слід мати на увазі, що вплив складу основного металу на наплавлений призводить до виникнення мартенсіта в зоні їх сплаву і підвищення твердості, а різниця коефіцієнтів лінійного розширення для основного і наплавленого металів створює небезпеку розтріскування і відриву наплавленого шару від підкладки при швидкому охолодженні після наплавлення. У таких випадках, щоб уникнути розтріскування в якості наплавочного матеріалу варто використовувати аустенітну корозійно стійку сталь.

2. Високомарганцовисті хромисті аустенітні матеріали, до яких належить стандартна аустенітні сталь, що містить 0, 3% С, 16% Мn, 16% Сг і 1% Ni. Вперше цю сталь використовували як замінник хромонікельовой корозійно стійкої сталі, у складі якої з економічних міркувань нікель замінили марганцем. В даний час зазначена сталь набула широкого поширення.

При використанні високомарганцовистих хромисто аустенітних матеріалів мартенситна структура наплавленого металу утворюється навіть при наплавленні на низьковуглецеву і низьколеговану сталі. Наплавочні матеріали цієї групи з низьким вмістом вуглецю широко використовують при зварюванні рейок, а також для наплавлення підшару на деталі з високомарганцовистої сталі. У стані після наплавлення твердість металу складає HV 150-350, а здатність до збереження твердості при високій температурі припускає застосування наплавочних матеріалів даної групи для зносостійкого наплавлення деталей металургійного обладнання, зокрема ножиць для гарячої різання, що працюють при ударної навантаженні в умовах високої температури, а також робочих органів дробарок різного призначення.

Високохромисті сплави на