Состав порошковой проволоки для износостойкой наплавки

 

СОСТАВ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ НАПЛАВКИ, состоящий из малоуглеродистой стали оболочки и порошкообразной шихты, содержащей марганец металлический, ферромолибден , ферротитан, феррохром, графит, мрамор, плавиковый шпат, о тличающийся тем, что, с Изобретение относится к области ,. износостойкой наплавки порошковыми проволоками и может быть использовано для наплавки деталей из легирован-, ной высокомарганцевой стали, работающих в условиях значительных ударов (зубья экскайаторой) или статических давлений с большими контактными . нагрузками (щеки дробилок, крестовины стрелочных переводов и др.), а также для заварки дефектов литья из Указанной стали. целью повышения износостойкости наплавленного металла и улучшения его механических свойств, состав шихты дополнительно содержит феррованадий, рутиловый концентрат, ферроалн 1иноп рконий при следующем соотношении компонентов состава порошковой проволоки , мас.%: Марганец 17,5-19,5 металлический 0,6-0,9 Ферромсшибден 1,5-1,9 Ферротитан 1,2-1,8 Феррохром 1,4-1,9 Графит 0,8-1,4 Мрамор Рутиловый 3,4-4,2 концентрат Плавиковый (Л 3,0-3,8 шпат 1-1,5 Феррованадий Ферроалюмино0 ,8-1,2 цирконий Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное to 00 ю Известна порошковая проволока, СП применяемая для наплавки деталей из высокомарганцевой стали, которая состоит из малоуглеродистой стали оболочки и порошкообразной шихты при следующем составе компонентов, мас.%: Марганец металлический 9-14 Ферротитан 0,3-0,4 Хром металлический 1 7-27

QQ03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

В 23 K 35/368

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3,0-3 8

1-1, 5

Остальное

1 7-27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ . llO изоБРетениям и отнеытиям

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3623619/27 (22) 06 . 05. 83, (46) 15.07.91, Бюл. N 26 (72) Г. В. Рюмин, Ю. Б. Берестовский, В.Н. Соболь, К.К. Евдокимов, И.В. Черней, IO.Г, Писарев, В.А. Гардашников, Б.П. Кулинич, В.Д. Собко и В.Г. Рюмин (53) 621. 791.042.3 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 419350, кл. В 23 К 35/368, 10. 04 . 72.

Авторское свидетельство СССР

Н 909871, кл, В 23 К 35/368, 10. 12. 80. (54) (57) СОСТАВ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

ДЛЯ ИЗНОСОСТОЙКОЙ НАПЛАВКИ, состоящий из малоуглеродистой стали о.болочки и порошкообразной шихты, содержащей марганец металлический, ферромолибден, ферротитан, феррохром, графит, мрамор, плавиковый шпат, о тл и ч а ю шийся тем, что, с

Изобретение относится к области износостойкой наплавки порошковыми проволоками и может быть использовано для наплавки деталей из легирован-. ной высокомарганцевой стали, работающих в условиях значительных ударов (зубья экскаваторой) или статических давлений с большими контактными . нагрузками (щеки дробилок, крестовины стрелочных переводов и др.), а также для заварки дефектов литья из указанной стали.

ÄÄSUÄÄ 1123215 А 1

2 целью повышения износостойкости наплавленного металла и улучшения его механических свойств, состав шихты дополнитепьно содержит феррованадий, рутиловый концентрат, ферроалюминоцирконий при следующем соотношении компонентов состава порошковой проволоки, мас.X:

Марганец металлический 17,5-19 ° 5

Ферромолибден 0,6-0,9

Ферротитан . 1,5-1,9

Феррохром 1,2-1,8

Графит 1,4-1,9

Мрамор 0,8-1,4

Рутил овый концентрат 3,4-4,2

Плавнковый шпат

Феррованадий

Ферроалюминоцирконий 0,8-1,2

Малоуглеродистая сталь оболочки

Известна порошковая проволока, применяемая для наплавки деталей из высокомарганцевой стали, которая состоит из малоуглеродистой стали оболочки и порошкообразной шихты при следующем составе компонентов, мас.X:

Марганец металлический 9-14

Ферротитан 0,3-0,4

Хром металлический

1123215

Графит . 0,5-2,0

Лента стальная Остальное

В составе шихты этой порошковой проволоки нет газообразующнх и шлакообразующих компонентов, что согласно существующей практике не обеспечивает получение наплавленного металла должного качества.

Пониженное содержание марганца (нижний предел 97) и,минимальное количество графита (0,57) в шихте не обеспечивают получение наплавленного металла типа высокомарганцевой стали.

Данный состав порошковой проволоки не обеспечивает достаточной износостойкости наплавленного металла и требуемых механических свойств.

Известен также состав порошковой проволоки для наплавки, преимущественно для наплавки изделий из высо комарганцевой стали, содержащий компоненты при следующем соотношении, мас. 7.:

Марганец металлический, 20-24 «2

Ферр охр ом 2-2,9

Ферротитан 2,4-3,0

Ферромолибден 1-1,6

Графит 2-2,6

Мрамор 3-4,2

Плавиковый

30

1,5-2,4 шпат

Алюмини евомагниевый по0,3-0,6

0,5-0,8

Остальное рошок

Фторцирконат калия

Малоуглеродистая стальная оболочка

40 талла.

Повышенное содержание титана 55 (0,27) способствует понижению величины ударной вязкости и снижению из,/ иосостойкости наплавленного металла.

Повышенное содержание мрамора (4,27) и минимальное количество

45 плавикового шпата (1,57) в шнхте в этой порошковой проволоке способствует росту количества кислорода в наплавпенном металле, восстанавливается кремний е образования SiO, -а это приводит к снижению пластич,ности и вязкости наплавпенного меЗначительное содержание (до 0,97) дефицитного молибдена в наплавленном металле не способствует повышению роста механических, свойств и приводит к удорожанию порошковой проволоки

Кроме того, применение известного состава не позволяет получить требуеS мую износостоикость наплавленного металла.

Цель изобретения — повышение износостойкости наплавленного металла и улучшение его механических свойств, Для этого состав порошковой проволоки для износостойкой наплавки, состоящий из малоуглеродистой стали оболочки и порошкообразной шихты, содержащей марганец металлический, ферромолибден, ферротитан, феррохром, графит, мрамор, плавиковый шпат, дополнительно содержит феррованадий, рутиловый концентрат, ферроалюминоцирконий при следующем соотношении компонентов состава порошковой проволоки, мас. 7.:

Марганец металлический 17,5-19,5

Ферромолибден 0,6-0,9

Ферротитан 1,5-1,9

Феррохром 1,2-1,8

Графит 1,4-1,9

Мрамор 0,8-.1,4

Рутиловый концентрат 3,4-4, 2

Плавиковый шпат 3,0-3,8

Феррованадий 1-1, 5

Ферроалюминоцирконий 0,8-1, 2

Мал оугл ер одистая сталь оболочки Остальное

Коэффициент заполнения порошковой проволоки при размере ленты 0,4< к14 мм составляет 33-387.

Химический состав наплавленного металла, 7 (второй слой):

Углерод 0,9-1, 15

Марганец 11-12, 5

Хром 0,8-1,2

Молибден 0,2-0, 5

Ванадий,0,2-0 5

Титан 0,06-0,1

Кремний 0,2-0 5

Железо Остальное

Феррованадий способствует измельчению зерна наплавленного металла, являясь сильным карбидообразовате30

Таблица

Состав, мас.Ж, по вариантам

Компоненты

I ХХ III IV Ч

Марганец металлическийй

19,5 21,0

0,90 1,05

1,9 2 ° 1

16,0

0 ° 45

18,0 0,75

Ферромопибден

Ферротитан

1,3

1,5

1,2

1 40

0,8

0,9

1,8 2,1

1,90 2,15

1,4 1,7

1,5

1,65

Феррохром

1,15

Графит

Мрамор

0 5

Рутиловый концентрат

3,0

3,4

3,8

3,4

1,25

4,2 4,6

2,6

3,8

3,0

1,0

4,2

Плавиковый шпат

Феррованадий

0,75

1,75

1,5

Ферроалюмино,,цирконий

Ъ

Мал оуглеродистая стальная оболочка

0,6

0,8

1,2

61,9 57,95

68,8

65,85

72 ° 75

5 1.1 2 лем, а также получению мелкодисперсных карбидов ванадия, которые, растворяясь в аустенитной матрице металла типа высокомарганцевой стали, повышают ее твердость и износостойкость, что важно для изделий, работающих в .условиях больших контактнык наг руж ений.

Ферроалюминоцирконий повышает качество наплавленного металла, так как является хорошим раскислителем, нейтрализуя вредные влияния азота и серы.

Рутиловый койцентрат — шлакообразующий компонент, шихты порошковой проволоки - обеспечивает стабильность горения дуги на переменном и постоянном токе любой пояярности, малые потери металла от разбрызгивания, легкую отделяемость шлаковой корки; наплавленный металл мало склонен к возникновению пор, имеет повышенную стойкость к образованию кристаллизационных трещин.

Изготовлены пять вариантов состава порошковой проволоки (ем.табл.1).

Полученные пять опытных вариантов.. состава порошковой проволоки приме3215 6 нены при изготовлении новой порошковой проволоки и дают наплавленный металл с механическими и технологи5 ческими свойствами, приведенными в табл.2 и 3, где также приведены данные о свойствах наплавленного металла известной проволоки.

Технологические испытания новой порошковой проволоки с предлагаемыми составами шихты показали, что в процессе наплавки обеспечивается устойчивое горение дуги, хорошее формирование валика (без трещин и пор), хорошая отделяемость шлаковой корки.

Как видно из табл.3, наплавленный предлагаемым составом порошковой проволоки металл по износостойкости и механическим свойствам превышает

20 известный: так, коэффициент ударной вязкости у предлагаемого состава металл равен 9,0 кгм/см, против

8,2 кг/см у известного.

Испытания показывают, что опти25 мальным является вариант ХХХ, обеспечивающий хорошие технологические свойства, высокие механические характеристики и высокую износостойкость наппавленного металла.

1123215

Содержа ниее, мас.Х

С од ержани е

21,4

19,5

0,9

18,0

0,75

1,2

0,6

2,6

2,3

1,9

1,8

1,5

112

Ферротитан

Феррохром

Ферротитан

Феррохром

1,9

Графит

Графит

3,4

Нет

3,4

0,8

Мрамор

1,8

3,0

1 ° 0

Нет

1,2

0,8

Нет

0,4

Нет

0,6

Нет

64,1

Максимальная велиИзвест.ный состав

Вариант

II III чина

5,0

8,2

Компонент предлагаемого состава порошковой проволоки

Марганец металлический

Ферромолибден

Рутиловый концентрат

Плавиковый шпат

Феррованадий

Ферр оалюминоцирконий

Алюминиево-магниевый порошок

Фторцирконаткалия

Мал оуглеродистая сталь оболочки

Предлагаемый состав

Механическая характеристика

Средний износ, мг/кг

Ударная вязкость, кГм/см

Твердость, ПВ

Т ехнопогичес хи е свойства по варианту, мас.X

IX XIX XV

1,7

1,5

1,65

3,8 4,2

1,1 1,4

3 4 3,8

1,25 1,5

68,8 65,85 61,9

5,5 4,9 5,2

7,0 9,0 75.

230 240 225 .

Та бли-ца 2

Компонент известного состава порошковой проволоки

Марганец металлический .

Ферромолибден

Рутиловый концентрат

Мрамор

Плавиковый шлат

Феррованадий

Ферроалюминоцирконий

Алюми ни ево-маг ниевый порошок

Фторцирконаткалия Гi

Малоугл еродистая сталь оболочки

Таблица 3

Механическая характеристика

Средний износ, мг/кг

Ударная вязкость кГм/см

Твердость, ПВ 240

Технологические свойства

1123215

Продолжение табл.3

Вариант

II XII XV

Нет

Нет

Поры

Поры

Хорошее

Брызги

Незначительные

Брызги

Испытания на износ выполняют на лабораторной установке

АДУ-ХАДИ при расходе абразива P=50 кг.

Корректор Л. Патай

Техред А.Кравчук

Редактор О. Юркова

Заказ 3052 .Тираж 522 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

Предлагаемый состав

Формирование

maa

Одна Нет на

15см

Известный состав

Формирование шва

Максимальная вепиХорошее

Незначительные