ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Выбор материалов для восстановления деталей из "Восстановление деталей машин " Восстановление изношенной поверхности детали предполагает нанесение покрытия, основные эксплуатационные свойства которого близки к свойствам изношенного слоя. Формирование на изношенной поверхности покрытия, полностью идентичного по химическому составу, структуре и свойствам изношенному слою, является, как правило, технически сложной и экономически нецелесообразной задачей. Поэтому нанесенные покрытия значительно отличаются от металла изношенного слоя. [c.149] Определяющими являются эксплуатационные свойства поверхностного слоя детали, которые, в свою очередь, зависят от условий эксплуатации и характера разрушения. Условия работы восстанавливаемых и упрочняемых деталей разнообразны (табл. 3.3). [c.149] Для обеспечения высокой стойкости против разрушения при различных видах изнашивания наплавленный металл по структуре и свойствам должен отвечать требуемым свойствам. Свойства материала определяются химическим составом и структурой. Ниже приведена краткая характеристика основных легирующих элементов, применяемых в сплавах для восстановления и упрочнения деталей. [c.149] Трубопроводные вентили, паровые клапаны и др. [c.156] Углерод. Большинство наплавочных сплавов в той или иной степени легировано углеродом. Такое широкое применение углерода обусловлено его минимальной стоимостью и высоким упрочняющим действием. Он является основным карбидообразующим элементом. При доэвтектоидном содержании углерода ( 0,8 %) формируется покрытие, обладающее высокой ударостойкостью при сравнительно хорошей износостойкости. При большем содержании углерода при наличии карбидообразующих металлов существенно возрастает износостойкость, особенно абразивная, однако стойкость к ударным нагрузкам снижается. Углерод резко снижает коррозионную стойкость покрытий. Поэтому для коррозионно-стойких покрытий содержание углерода уменьшают. Содержание углерода 1,2% применяется редко в том случае, когда необходима большая твердость. На технологические свойства сплавов углерод оказывает отрицательное влияние, ухудшает свариваемость и увеличивает склонность к трещинообразованию. [c.157] Он находит очень широкое применение в наплавочных сплавах. Следует отметить, что сплавы системы Fe- r практического значения как наплавочные не имеют из-за образования хрупкой а-фазы Fe r и относительно небольшого упрочнения. Наибольшее влияние хрома на эксплуатационные свойства износостойких сплавов проявляется при наличии углерода. Высокий уровень эксплуатационных свойств сплавов Fe- r- обусловлен количеством, размерами, морфологией и микротвердостью карбидов и металлической основы. [c.157] Эффективным приемом регулирования количества, морфологии и типа карбидной фазы в хромистых износостойких сплавах является термическая обработка. Однако для покрытий она находит офаниченное применение. Хром повышает коррозионную и окалиностойкость покрытий. С увеличением количества хрома ухудшается свариваемость, повышается вероятность образования трещин в покрытиях. [c.158] Никель находит широкое применение в сплавах для защитных покрытий. Он неограниченно растворим в железе и является сильным аустенизирующим элементом. Собственных высокотвердых фаз в сплавах железа никель не образует. Его влияние заключается в существенном повышении стойкости покрытий к ударным нагрузкам. С увеличением содержания никеля повышается вязкость сплава практически без ущерба для износостойкости. Никель - дорогой легирующий элемент, поэтому его количество в износостойких сплавах на основе железа ограничивают. Исключение составляют сплавы для коррозионно-стойких покрытий. Легирование никелем повышает свариваемость сплавов, снижая склонность к трещинам. В самофлюсующихся порошках никель применяют в качестве основы сплава. В этом случае достигаются высокие коррозионная и износостойкость, а также технологичность нанесения покрытия благодаря образованию в системе Ni- r—В—81гетероген-ной структуры эвтектического типа с низкой температурой плавления ( ЮОО С). [c.158] Кремний. В силу металлургических особенностей производства кремний является постоянным спутником сплавов на основе железа, в том числе наплавочных. В Fe растворяется до 15 % Si В системе Fe-Si образуется ряд силицидов Fe,Si,FeSi, FeSi,, F S . [c.158] По мере увеличения содержания в сплавах кремния количество его в матрице резко повышается. Добавка даже 4% Si приводит к увеличению его содержания в матрице 10 %, так как ни первичные, ни эвтектические карбиды М7С3 не растворяют кремний. При увеличении содержания кремния относительное количество хрома в твердом растворе снижается на 55...70%. Все это дает повышение твердости и износостойкости наплавки. [c.159] В отдельных случаях зафиксировано образование карбосилицидной фазы. Кремний повышает коррозионную стойкость железоуглеродистых сплавов. Находят применение коррозионно-стойкие сплавы с содержанием кремния 12%. Однако механические и триботехнические свойства указанных сплавов низки. Высококремнистый наплавленный слой склонен к образованию пор и имеет низкую трещиностойкость. [c.159] Замена никеля марганцем значительно удешевляет сплав. Марганец подавляет превращение в бейнитной области, растягивает во времени превращение в перлитной области при одновременном интенсивном снижении температуры мартенситного превращения. Поэтому наплавленные слои, легированные марганцем, имеют в структуре значительное количество остаточного аустенита. Образуемая при этом структура (остаточный аустенит, мартенсит, карбиды) обладает высокими эксплуатационными свойствами, особенно в условиях ударных нагрузок. Для сплавов Fe- r-Mn- оптимальным является содержание 2...4 % Мп. [c.159] Для получения мартенситно-аустенитных сплавов с небольшим содержанием остаточного аустенита рекомендовано ограничивать содержание марганца до 4 %. Если надо получить чисто аустенитные сплавы, необходимо 5 % Мп. [c.159] Характеристика основных фазовых составляющих металлических покрытий состоит в следуюш,ем. Феррит является наименее благоприятной фазовой составляющей основы сплава, так как он имеет невысокие твердость, износостойкость, вязкость и сопротивление разрушению. Он может находиться в наплавленном металле при наличии мартенсита и небольшого количества упрочняющей фазы. [c.160] Разработаны рекомендации по выбору наплавочного сплава для износостойких покрытий (табл. 3.5). Указанные фазовый и химический составы наплавленного металла являются рекомендуемыми. Доступные наплавочные материалы не всегда отвечают этим рекомендациям. Однако приведенные в табл. 3.5 данные позволяют ориентироваться в выборе наплавочных материалов для различных условий работы, а также руководствоваться при разработке новых материалов. [c.160] Условные обозначения А - аустенит М - мартенсит Ф - феррит АН - аустенит нестабильный с а-) у-превращением при деформации К - карбиды Б - бориды а - угол атаки потока (струи) с абразивом. [c.165] Вернуться к основной статье