Класифікація умов роботи наплавленого матеріалу

 

На сьогоднішній день найбільш практичною для використання видається класифікація умов роботи наплавленого матеріалу запропонована авторами [1], яка містить 12 позицій умов експлуатації. На відміну від класифікації, яка була прийнята для країн РЕВ і передбачала 42 позиції умов експлуатації (що значно утруднювало вибір матеріалу для наплавлення) пропонована класифікація є достатньо простою і у більшості випадків може бути використана для практичного вибору матеріалу для наплавлення.

Відповідно до цієї класифікації на основі аналізу літературних джерел з даного питання було визначено необхідний фазовий і хімічний склад для кожної групи умов експлуатації деталі та розроблено зведену таблицю “Умови роботи наплавлюваних матеріалів, орієнтовний фазовий склад, структура та хімічний склад наплавлюваних матеріалів для різних умов роботи”.

В даній таблиці використано наступні умовні позначення структурних складових наплавлених матеріалів: А – аустеніт; Ф – ферит; НА – нестабільний аустеніт; М – мартенсит; К – карбіди; Б – бориди.

Таблиця 6.1 – Умови роботи наплавлюваних матеріалів, орієнтовний фазовий склад, структура та хімічний склад наплавлюваних матеріалів для різних умов роботи

№ з/п	Умови роботи наплавлюваного матеріалу	Вид зношування	Приклади деталей	Фазовий склад і орієнтовна структура	Хімічний склад
Матриця	Зміцнююча фаза
1.	Робота по сипучому абразиву	Абразивне	Клики і зуби ковшів екскава-торів, деталі брикетувальних пресів та формувальних машин	М (60-70%)	К,Б (30-40%)	С – 1,4-3,5 % Cr – 10-25 % Mn, B, Ni, Si
2.	Робота в гідро абразивному або струменево-абразивному потоці	Газо-абразивне, струменево-абразивне	Штуцери, форсунки, насадки, засувки, елементи газодобувного і газотранспортного обладнання	а) М (60%), А(10%)	К,Б (30%)	С – 1,4-3,5 % Cr – 10-25 % Mn, B, Ni, Si
б) М (60%), А(20%)	К (20%)	С – 0,8-2,0 % Cr – 10-15 % Mn, Ni, Si
Продовження таблиці 6.1
№ з/п	Умови роботи наплавлюваного матеріалу	Вид зношування	Приклади деталей	Фазовий склад і орієнтовна структура	Хімічний склад
Матриця	Зміцнююча фаза
3.	Ударна дія крупних абразивних частинок	Ударно-абразивне	Породоруйнівний інструмент, деталі дробильних агрегатів	а) М (40%), А(40%)	К (20%)	С – 0,7-1,5 % Cr – 5-25 % W – до 15 % Mn, Ni
б) НА (А(70%), М(20%))	К (10%)	С – 0,3-0,7 % Cr – 5-10 % Mn –7-9 % Ni, Si, Mo, V
4.	Ковзання у рідкому середовищі з абразивом	Гідро-абразивне	Деталі насосів, змішувачів, землерийних машин	М (60%), А(10%)	К,Б (30%)	С – до 3,0 % Cr – 5-10 % Mn, B, Si, Ti
Продовження таблиці 6.1
№ з/п	Умови роботи наплавлюваного матеріалу	Вид зношування	Приклади деталей	Фазовий склад і орієнтовна структура	Хімічний склад
Матриця	Зміцнююча фаза
5.	Тертя металу по металу без змащування у присутності сипучого абразиву	Зношування спряжених пар тертя у присутності абразиву	Деталі гусеничних машин, ланцюги і зірочки екскаваторів, запірна арматура	М (70%)	К (30%)	С – до 2,0 % Cr – до 12 % Mn, Ni, Mo
6.	Кочення металу по металу	Тертя кочення	Колісні пари, підшипники кочення	М (90%)	К (10%)	С – до 1,0 % Cr – до 15 % Ni, Mo, W
7.	Тертя металу по металу зі змащуванням	Зношування спряжених пар тертя	Вали, вісі	М (90-100%)	К (0-10%)	С – до 1,5 % Cr – до 5 % Mn – до 3% Ni, Mo, W
Продовження таблиці 6.1
№ з/п	Умови роботи наплавлюваного матеріалу	Вид зношування	Приклади деталей	Фазовий склад і орієнтовна структура	Хімічний склад
Матриця	Зміцнююча фаза
8.	Зношування при граничному змащуванні	Зношування спряжених пар тертя і контактна втома	Зуби шестерень	а) М (90-100%)	К (0-10%)	С – до 1,2 % Cr, Mn, Ni
б) Ф (70-80%)	К (20-30%)	С – 0,4 % Cr, Mn, Ni
9.	Дія гідравлічного потоку	Кавітація	Плунжери насосів, лопасті гідротурбін, гребні вали	М (20-30%) НА (70-80%)	–	С – 0,3-0,7 % Cr –5-10 % Mn – 7-9% Ni, Mo
10.	Клапан з сідлом в потоці з абразивом	Зношування спряжених пар тертя і контактна втома	Клапани бурових насосів	а) М (40%), А(40%)	К (20%)	С – 1,0-1,5 % Cr – до 20 % Ni – 40-60 %
б) М (40%), Ф(40%)	К (20%)	С – до 1,5 % Cr – до 20 % Ti
Продовження таблиці 6.1
№ з/п	Умови роботи наплавлюваного матеріалу	Вид зношування	Приклади деталей	Фазовий склад і орієнтовна структура	Хімічний склад
Матриця	Зміцнююча фаза
11.	Клапан у потоці гарячих газів	Окислювальне зношування і прогорання	Клапани двигунів внутрішнього згорання	а) М (40%), А(40%)	К (20%)	С» 2,0 % Cr» 25 % Ni, Mn
б) М (20%), А(60%)	К (20%)	С – до 20 % Cr – до 30 % Co – до 60 %
12.	Дія абразиву у корозійно-активному середовищі	Корозійно-механічне	Насоси і апарати хімічних виробництв, обладнання газоконденсатних родовищ	а) М (20%), А(60%)	К (20%)	С» 2,0 % Cr – до 10 % Ni, Mn
а) М (15%), А(80%)	К (5%)	С – до 0,1 % Cr» 15 % Ni» 80 % Mo