Состав порошкового самофлюсующегося сплава

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1,) 550262

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 03.02.76 (21) 2320176/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано f5.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 28.04.77 (51) М. Кл. В 23К35/30//

С 22С 9/Об

Государственный комитет

Совета Мнннстрив СССР (53) УДК 621.791.042.2 (088,8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Е. В. Шишков, В. А. Анкудинов, В. Н. Марков, В. И. Левченков, Б, Г. Иванов, Ю. А. Отрадинский и В. И. Безверхий

Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства и

Всесоюзное объединение «Союзтвердосплав» (71) Заявители (54) СОСТАВ ПОРОШКОВОГО САМОФЛЮСУЮ1ЦЕГОСЯ

СПЛАВА

Изобретение относится к области сварки, преимущественно к материалам для исправления дефектов, вскрывающихся на различных стадиях механической обработки раоочих поверхностей деталей из чугуна, не подвергающихся высокочастотной закалке, а также для восстановления чугунных деталей, получивших повреждения в процессе эксплуатации.

Известен состав, содержащий следующие компоненты, вес. %:

Кремний О,l — 3

Марганец 0,1 в 1,5

Титан 0,03 — 0,8

Редкоземельные металлы 0,03 — О,б

Бор 0,005 — 0,15

Медь Остальное.

Известен также самофлюсующийся порошковый сплав, содержащий следующие компоненты, вес. %:

Никель 15 — 40

Кремний 1 — 5

Бор 0,15 — 2,5

Марганец 0,2 — 2

Медь Остальное.

Однако этот сплав имеет следующие недостатки; при низком содержании бора и кремния сплав за счет большого краевого угла смачивания плохо растекается и не смачивает поверхность, на которую наносится. Низко> содержание бора и кремния в сплаве не обес5 печивает получение плотного, без пор и неметаллических включений наплавленного металла. Кроме того, при низком содержании кремния и высоком содержании бора, или наоборот, при низком содержании бора, но высоком

10 содержании кремния, резко возрастает твердость наплавленного металла, что не соответствует требованиям по твердости, предъявляемым к обработанным рабочим поверхностям. чугунных отливок, ие подвергающимся ио15 верхностной закалке.

Малое количество никеля и марганца при большом содержании меди приводит к резкому отличию наплавленного металла по цвету

20 от основы. Выделение в сплав 2% марганца

ХОТЯ И ПОЗВОЛЯЕТ СВеСТН К МИНИМ >М РаЗЛИЧИЕ в цвете, но при этом ухудшаются технологические свойства сплава: смачиваемость, вязкость, пористость.

25 С целью повышения качества наплавки, повышения вязкости и смачиваемости порошкового сплава, предлагаемый состав дополнительно содержит лигатуру редкоземельных (550262

¹ сплава

Состав и свойства сплава

L Состав (вес. %) 48,1

50,0

0,6

0,9

0,4

42,8

55,0

0,6

0,9

0,7

37,7

60,0

0,6

0,9

0,8

57,45

41,0

0,6

0,9

0,05

53,4

45,0

0,6

0,9

0,1

Медь

Никель

Кремний

Бор

Редкоземельные металлы

11. Свойства

Твердость (ед. НВ) 220 — 250

190 — 210

180 †1

180 †2

180 †1 более светлый желтый оттенок идентичен идентичен

Цвет идентичен

Удовлетвор. (8=68 ) Хорошая (0=50 ) Хорошая (8=40 ) Хорошая (О = 450) Смачиваемость (краевой угол 6) удовлетвор. (0 =63 ) плотная плотная лотпая плотная мелкие поры по зоне сплавлепия

Плотноость паплавле пого металла (поры, шлаковые включения) удовлетвор. удовлетвор. уцовлетвор. удовлетвор. пеудовлетв.

Пластичность металлов при следующем соотношении остальных компонентов, вес. О о:

Никель 4l — б0

Кремний 0,2 — 0,95

Бор 0,7 в 1,1

Лигатура редкоземельных металлов 0,1 — 0,7

Медь Остальное.

Введение в самофлюсующийся порошковый сплав редкоземельной лигатуры позволяет улучшить качество наплавки на окончательно механически обработанных, не подвергающихся высокочастотной закалке поверхностях чугунных деталей и улучшить технологические свойства сплава.

Качество наплавки и улучшение технологических свойств сплава повышается за счет того, что редкоземельные элементы являются наиболее активными в сравнении с бором и кремнием, имеют большее сродство к кислороду и способствуют понижению поверхностного натяжения, повышают смачивающую способность сплава и его растекаемость по смачиваемой поверхности.

Введение лигатуры, обладающей достаточно сильной графитизирующей способностью, снижает вероятность возникновения структур закалки в зоне температурного влияния и позволяет стабильно получать необходимую твердость 180 — 200 ед НВ.

Введение в сплав в указанных пределах никеля и меди позволяет повысить пластические свойства сплава, устойчивость против окисления и позволяет получать цвет, идентичный цвету основного металла (чугуна).

3а счет снижения в предлагаемом сплаве содержания бора и кремния уменьшается на

20 — 40о с твердость наплавки в сравнении с известным самофлюсующимся порошковым сплавом, обеспечивается необходимый температурный интервал ведения процесса (750—

800 С) .

Для исправления дефектов на деталях, подвергаемых в дальнейшем поверхностной вы10 сокочастотной закалке или уже прошедших закалку, применять предлагаемый самофлюсующийся сплав нс рекомендуется в связи с тем, что металл наплавки будет иметь пониженную твердость в сравнении с закаленной

15 поверхностью основного металла, а при повторном нагреве его при термообработке возможно образование трещин и выкрашивание наплавки, 20 Оптимальное содержание в самофлюсующемся порошковом сплаве редкоземельной лигатуры составляет 0,1 — 0,7%, при введении ее в большем количестве ухудшаются смачиваемость поверхности деталей, пластичность и

25 обрабатываемость наплавленного металла, увеличивается твердость, а введение редкоземельной лигатуры в меньшем количестве приводит к ухудшению флюсующих свойств сплава, требует увеличения содержания крем30 ния и бора, вызывает пористость в наплавке, ухудшает обрабатываемость наплавленного металла.

В таблице приведены составы и свойства

35 сплавов, содержащих редкоземельную лигатуру марки MP.

Б50262

Формула изобретения

41 — 60

0,2 — 0,95

0,7 — 1,1

Никель

Кремний

Бор

Лигатура редкоземельных мета плов

Медь

0,1 — 0,7

Остальное.

Составитель Т. Яровая

Редактор Д. Василькова Текред И. Караидашова Корректор T. Добровольская

Заказ 686/21 Изд. ¹ 303 Тира>к 1229 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мос«ва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Предлагаемый самофлюсующийся порошковый сплав обеспечивает температуру ведения процесса в интервале 750 — 800 С, в сравнении с известным сплавом обладает лучшими флюсующими свойствами (краевой угол смачивания 0(50 ), более высокими пластическими свойствами, стойкостью против образования трещин, пор и неметаллических включений, достаточной прочностью соединения с основным металлом при хорошей обрабатываемости соединения любым режущим инструментом. Стабильно обеспечивается твердость наплавленного металла в пределах 180—

200 ед. НВ. Цвет наплавки после механической обработки практически не отличим от цвета основного металла (чугуна).

Предлагаемый самофлюсующийся порошковый сплав прошел лабораторные и промышленные испытания на Московском хрустальном заводе им. М. И. Калинина и показал положительные результаты.

Состав порошкового самофлюсующсгося сплава, предназначенного для исправления

5 дефектов чугунных деталей при газопламенной наплавке, содержащий никель, кремний, бор, медь, отличающийся тем, что, с целью повышения качества наплавки, повышения вязкости и смачиваемости порошкового

10 сплава, состав дополнительно содержит лигатуру редкоземельных металлов при следующем соотношении остальных компонентов, вес. %: