Состав шихты порошковой проволоки для износостойкой наплавки

Состав шихты порошковой проволоки для износостойкой наплавки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ШИХТЫ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ НАПЛАВКИ, содержащий марганец металлический. марганец азотированный, феррованадий, ферросилиций и железный порошок, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения себестоимости и улучшения технологичности изготовления шихты порошковой проволоки при повьш1енной износостойкости наплавленного ею материала, состав дополнительно содержит ферромарганец и углекислый кальций при следующем соотношении ингредиентов , мас.%: Марганец мета ллический 26-35 Марганец азотированный 0,8-1,5 Феррованадий2-5 Ферромарганец 2,5-5 Ферросилиций0,5-1,5 Углекислый калы:р1й 5-8 (Л Железный порошок Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 В 23 K 35/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9-18

0,5-2,0

1-4

0,2-3,О

0,3-4, 5

О, 2-0,.4

2,5-0,4

О „25-0„50

1 0-20

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3471 579/25-27 (22) 14. 07.82 (46) 23.12.89. Бюл. У 47 (71) Мариупольский металлургический институт и Производственное объединение "Жданов тяжмаш" (72) Л,С,. Малинов, Е.Я. Харланова, А:В. Зареченский, А.А.. Колечко, Н.А. Шепель, Г.В. Паниотова и К.И. Чича .. (53) 621.791. 04 (088.8) .(56) Авторское свидетельство СССР

У 545436, кл. В 23 К 35/368, 1975.

Авторское свидетельство СССР

1I 398375, кл. В 23 К 35/368,,1972. (54)(57) СОСТАВ ШИХТЫ ПОРОШКОВОЙ

nP0B0JI0KH ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ НАПЛАВКИ, содержащий марганец металлический, Изобретение относится к области сварочных материалов, преимущественно к электродуговой наплавке износостойкими с нестабильным аустенитом сплавами и может быть использовано при изготовлении или восстановлении деталей машин для повышения их долговечности.

Известен состав порошковой проволоки, состоящий из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей хром, марганец, марганец азотированный, ферромолибден, феррованадий, медь кремнистую, феррониобий, двуокись титана, фторопласт, железный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.7.: Хром . 10-20

„„80„„107 974 A 1

2 марганец азотированный, феррованадий, ферросилиций и железный порошок, отличающийся тем, что, с целью снижения себестоимости и улучшения технологичности изготовления шихты порошковой проволоки при повышенной износостойкости наплавленного ею материала, состав дополнительно содержит ферромарганец и углекислый кальций при следующем соотношении ингредиентов, мас.7.:

Марганец металлический 26-35.

Марганец азотированный 0,8-1,5

Феррованадий 2-5

Ферромарганец,. 2 5-5

Ферросилиций 0 5-1,5

Углекислый кальций 5-8

Железный порошок Остальное

Марганец металлический

Марганец азотированный

Ферромолибден

Феррованадий

Медь кремнистая

Феррониобий .Двуокись титана

Фторонласт

Железный порошок

Стальная оболочка

Недостатком известного состава является наличие в нем дорогостоящих и дефицитных компонентов: ферромолибдена, феррониобия, двуокиси титана.

Кроме того, в нем содержится повышен1073974

0,8-1, 5

2-5

2, 5-5 ное количество хрома, что оправдано лишь в случае применения наплавки деталей, от которой требуется повышенная коррозионная стойкость. После наплавки этими материалами затруднено отделение шлаковой корки. Кроме того,, требуется очень тщательная просушка шихтовых материалов, предотвращающая попадание водорода в наппавленный металл.

Известен постав порошковой проволоки для наплавки, состоящий из стапьиой оболочки и порошкообразной шихты, . содержащей графит, марганец,. феррованадий, молибден, алюминий, ферро, силиций, железный порошок, марганец. азотированный и -ферротитан при следующем соотношении- компонентов, мас.%

Графит Ое2-Оь5 20

Марганец металли-. ческий 4, 0-6, О

Марганец азотиров анный 5,0-10

Феррованадий 2,0-6,0

Молибден металлический 2,0-4,0

Ферротитан. . 4,0-9,0

Алюминиевый порошок 2,0-6,0

Ферросилиций 0,5-2,0. 30 .Железный порошок 3,0-7,0

Стальная бболочка Остальное

Однако данный состав порошковой проволоки содержит такие дефицитные и дорогостоящие компоненты, как мо- .35 либден, ферротитан, алюминий. Кроме того, этот состав порошковой проволоки требует значительных трудозатрат. на просушку и ее изготовление.

Цель. изобретения - разработка сос- 40 тава шихты порошковой проволоки со сниженной себестоимостью и улучшенной технологичностью изготовления при повышенной износастойкостк наплавленного ею металла. 45

Поставленная цель достигается тем, что,шихта порошковой проволоки, содержащая марганец металлический, марганец азотированный, ферросилиций, феррованадий и железвый порошок, дополнительно содержит ферромарганец и углекислый кальций при следующем соот" ношении компонентов, мас.Х:

Марганец металлический . . 26-35

Марганец азотированный

Феррованадий

Ферромарганец

Ферросилиций 0,5-1,5

Углекислый кальций 5-8

Железный порошок Остальное

Состав шнхты порошковой проволоки подобран с таким расчетом, чтобы наплавленный металл имел структуру метастабильного аустенита, который в процессе нагружения претерпевает мартенситные превращенияi

Количество марганца металлического выбрано с таким расчетом, чтобы получить марганцевый аустенит определенной степени стабильности. При малом количестве углерода содержание металлического марганца в шихте ниже 26Х недостаточно для предотвращения образования при охлаждении в наплавЛенном металле мартенсита,.и, как. следствие, возможно образование трещин.. Введение в состав шихты металлического марганца в количестве, превышающем 35Х сильно стабилизирует аустевит по отношению к 1 - д4превращению и снижает его способность к упрочнению в процессе нагружения.

Марганец азотированный и феррованадий введены в состав шихты в количествах соответственно 0,8-1,5 и 2-5%.

Это сделано с целью получения в, аустенитной матрице наплавленного металла карбонитридов ванадия, упрочняющих сталь и повышающих износостойкость, Более низкое содержание указанных элементов неэффективно так как объемйая доля упрочняющей фазы мала.

Увеличение азотированного марганца свыше 1,5Х приводит к возникновению пористости в наплавленном металле. Это обусловлено тем, что количество азота. превышает его предел растворимости в аустените. !

Повышение концентрации ванадия сверх 5Х связывает весь углерод в карбиды и выводит его из твердого раствора, что приводит к образованию мартенсита в наплавленном металле и способствует образованию трещин.

Ферромарганец в количестве 2,5-5% введен в состав порошковой проволоки для получения наряду с требуемым количеством марганца еще и углерода.

Содержание углерода в наплавленном металле должно находиться в пределах

0,15-0,30Х. Содержание ферромарганца менее 2,5 недопустимо, т.к . количеСостав шихты порошковой проволоки

Состав, мас.%

j г ) Ингредиенты

Марганец металлический

Марганец азотиров анный

Ферр ов анадий

Ферромарганец

Ферросилиций

Углекислый кальций

Железный порошок

26, 32

0,8

2,5

0,5

1 1,5

3 . 3

3,5 5.

1 1,5

6 . 8

53,5 44

63,2

Редактор М, Ленина

Корректор М. Пожо

Техред

Заказ 8262 Тираж 892- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 10739 ство углерода в наплавленном металле становится (О 15% что при содержании марганца иа нижнем пределе может

1 вызвать образование мартенсита и со-. ответственно образование трещин в на5 плавленйом металле и снижение износостойкости.

Введение в состав шихты ферромарганца в количестве более 5% приводит к получению.в наплавленном металле углерода >0,3%, что существенно затрудняет обработку резанием.

Ферросилиций в количестве 0 5),5% введен в состав .шихты с целью повышения износостойкости и упрочнения аустенита за счет легирования его кремнием, Более низкое содержание этого ком-. понента мало .влияет на упрочнение и 20 износостойкость. Превышение его количества сверх 1,5% вызывает образование трещин.

Углекислый кальций в количестве

5-8% повышает технологичность напла- 25 вочного материала, снижает содержание водорода в наплавленном металле и соответственно позволяет повысить качество наплавленного металла, Из всех вариантов составов шихты 30 порошковой проволоки :наилучшими свойствами обладают составы при следующем соотношении компонентов (таб. лица), I

Для наплавки применяют двухэамко-,35 вую порошковую .ленту, изготовленную из стали 08КП. Наплавку производят на сварочном аппарате А-874Н с использованием источника питания ВДУ-1001.

Режим наплавки: сила тока .600-650 А, 4о напряжение 30-32 В, скорость наплавки 5 м/ч.

Испытания металла, наплавленного порошковой проволокой с шихтой, состав которой приведен в таблице, ггро. водят на машине МИ-1М по схеме ролик— ролик при нагрузке 75 кг.

74 6

Описываемая порошковая проволока обеспечивает повышенную относительнув износостойкость наплавленного металла, %:

Состав 1 1,10

Состав 2 1,20

Состав 3 1,15

Аналог 1,00

Данная шихты порошковой проволоки не содержит в своем состава дорогих: и дефицитных легирующих элементов и превышает на 10-20% износостойкость известной.

Достоинством нового материала в отличие от известного является хорошая отделимость шлаковой корки и возможность ее применения без просушки компонентов, что- сокращает время на изготовление порошковой проволоки.

Таким:образом, состав шихты порошковой проволоки обладает низкой себе.стоимостью, повышенной износостойкостью и характеризуется улучшенными сварочно-технологическими свойствами.

Данный состав шихты порошковой проволоки рекомендуется использовать для наплавки деталей метаплургического оборудования.