close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11374

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.12.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 23K 35/365
СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ
(21) Номер заявки: a 20060027
(22) 2006.01.12
(43) 2007.10.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт порошковой
металлургии" (BY)
(72) Авторы: Астрейко Людмила Александровна; Игнатович Зоя Владимировна; Клюшня Олег Владимирович;
Михович Анна Ивановна; Каравый
Павел Владимирович; Олешкевич
Дмитрий Анатольевич; Бетанова Вера Николаевна (BY)
BY 11374 C1 2008.12.30
BY (11) 11374
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт порошковой металлургии" (BY)
(56) RU 2148485 C1, 2000.
RU 2028900 C1, 1995.
BY a 20011099, 2003.
US 3453142, 1969.
RU 2118926 C1, 1998.
RU 2119418 C1, 1998.
(57)
Электродное покрытие для износостойкой наплавки, содержащее ферромарганец, ферросилиций, графит, рутил, каолин, мрамор и целлюлозу, отличающееся тем, что дополнительно содержит порошковый композиционный материал, включающий карбиды и
бориды вольфрама, титана и хрома, и тальк при следующем соотношении компонентов,
мас. %:
ферромарганец
10,0-15,0
ферросилиций
1,0-3,0
графит
0,5-1,0
рутил
45,0-53,0
каолин
2,0-7,0
мрамор
10,0-18,0
целлюлоза
1,0-2,0
порошковый композиционный материал
4,0-7,0
тальк
5,0-15,0.
Изобретение относится к области ручной дуговой сварки и касается составов специальных электродных покрытий для восстановления (упрочнения) поверхности деталей,
работающих в условиях абразивного износа.
Известно электродное покрытие для износостойкой наплавки [1], содержащее следующие компоненты, мас. %:
слюда
2-4
каолин
2-6
целлюлоза
1-4
BY 11374 C1 2008.12.30
мрамор
3-7
рутил
15-20
хром
10-14
молибден
1-5
ферромарганец
5-9
ферротитан
1-6
ферросилиций
1-4
графит
1-3
железный порошок
остальное.
Комплексный раскислитель состоит из смеси порошков графита, марганца, ферросилиция и ферротитана, взятых в равных процентных соотношениях. Композиционный упрочнитель (хром, рутил) представляет собой гранулы, состоящие из диборидов хрома и
титана.
К недостаткам известного покрытия можно отнести высокую температуру плавления
образующейся шлаковой фазы (1500-1550 °С), а также высокую стоимость исходных компонентов.
Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в оптимизации состава шлакообразующей части покрытия для понижения температуры плавления шлака до 1200-1300 °С
и повышении износостойкости наплавляемого металла в условиях абразивного изнашивания при одновременном уменьшении стоимости самого электродного покрытия.
Технический результат достигается тем, что в электродное покрытие, содержащее
ферромарганец, ферросилиций, рутил, каолин, мрамор и целлюлозу, дополнительно вводят порошковый композиционный материал, включающий карбиды и бориды вольфрама,
титана, хрома, и тальк при следующем соотношении компонентов, мас. %:
ферромарганец
10-15
ферросилиций
1,0-3,0
графит
0,5-1,0
рутил
45-53
каолин
2-7
тальк
5-15
мрамор
10-18
целлюлоза
1-2
порошковый композиционный
материал (карбиды W, Ti, Cr)
4-7.
Порошковый композиционный материал содержит в своем составе W, Ti, Cr в виде
карбидов, боридов различного стехиометрического состава и получен методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из рудного сырья и вторичных материалов, что позволяет снизить его стоимость.
Хром и вольфрам являются карбидообразующими элементами в предложенном электродном покрытии и вводятся через порошковый композиционный материал, который
обеспечивает в наплавленном металле содержание хрома, оптимальное для образования
карбидов и карбоборидов хрома, а также для образования смешанных вольфрам-хромовых карбидов. Уменьшение содержания хрома в наплавленном металле приводит к снижению стойкости в условиях абразивного износа. Увеличение содержания хрома, вольфрама
или титана приводит к изменению их соотношения в слое и ухудшению его износостойкости.
Введение ферромарганца в покрытие способствует легированию и повышению пластичности наплавленного металла, в том числе и путем образования легированного цементита.
Содержание ферромарганца в электродном покрытии менее 10,0 мас. % неэффективно,
повышение содержания свыше 15,0 мас. % приводит к росту зерна и повышению хрупкости наплавленного металла.
2
BY 11374 C1 2008.12.30
Содержание графита определяется его количеством, необходимым для протекания реакции образования карбидов хрома, вольфрама, титана, а также для оптимального легирования наплавленного металла углеродом, необходимым для формирования износостойкой
структуры матрицы.
При содержании графита в электродном покрытии менее 0,5 мас. % снижается количество карбидов в наплавленном металле и происходит снижение твердости основы. Увеличение содержания графита в электродном покрытии более 1,0 мас. % приводит к
дисбалансу карбидной фазы, что приводит к повышенному износу за счет выкрашивания
карбидов.
Введение ферросилиция в покрытие способствует раскислению металла шва и его высокому качеству. Содержание ферросилиция в электродном покрытии менее 1,0 мас. %
недостаточно для полного раскисления при заданном соотношении компонентов в составе
покрытия электрода, повышение содержания свыше 3,0 мас. % неэффективно.
Содержание шлакообразующих (рутила, мрамора, каолина, талька) и газообразующих
(целлюлоза) компонентов покрытия выбрано в пределах, обеспечивающих минимальную
температуру плавления шлаковой фазы и необходимую газовую защиту при сварке и наплавке. Изменение содержания указанных компонентов вне указанных пределов изменяет
их равновесный баланс и приводит как к резкому повышению температуры плавления, так
и нарушению вязкости и величины поверхностного натяжения на границе шлак-металл.
Уменьшение содержания мрамора приводит к снижению защитных функций покрытия.
Кроме того, каолин, тальк и целлюлоза в заданных пределах обеспечивают высокую технологичность изготовления электродов.
При опытно-промышленном опробовании покрытия были изготовлены партии электродов, в качестве стержня использовалась проволока типа Св08. Изготовление электродов осуществлялось с применением лабораторного обмазочного пресса фирмы "Велма".
Конкретные составы электродного покрытия представлены в табл. 1.
Таблица 1
Состав электродного износостойкого покрытия
Наименование компонента
Ферромарганец
Ферросилиций
Графит
Рутил
Каолин
Тальк
Мрамор
Целлюлоза
Порошковый композиционный
материал
Композиционный упрочнитель
Плавиковый шпат
Никелевый порошок
Комплексный раскислитель
Порядковый номер и состав электродного покрытия
1
17
3
2
40
8
15
10
2
2
6
2,3
0,7
55
3
11
16
2
3
12
2
0,5
49
5
10
14
1,5
4
9
1
0,2
45
7
3
18
0,9
прототип
13
-
3
4
6
15,9
-
-
-
-
-
50
10
2
20
Сравнительную износостойкость наплавленного металла определяли на машине Х-4Б
по отношению к отожженной стали 45. Полученные результаты представлены в табл. 2.
3
BY 11374 C1 2008.12.30
Таблица 2
Свойства наплавочного материала
Порядковый номер состава
электродного покрытия
1
2
3
4
прототип
Сравнительная износостойкость
(коэффициент износостойкости)
0,68-0,70
0,95-1,00
1,05-1,15
0,98-1,05
1,0
Из данных, приведенных в табл. 2, видно, что наиболее высокой износостойкостью
обладает наплавочный материал состава 3 (оптимальный состав). Наплавочные материалы
составов 2 и 4 характеризуются достаточно высокой износостойкостью, а состав покрытия 1
значительно уступает по сравнительной износостойкости наплавленного слоя.
Из анализа данных следует, что использование предлагаемого электродного покрытия
позволяет получить наплавленный металл с высокими показателями износостойкости.
Разработанный состав электродного покрытия для износостойкой наплавки является экономически эффективным и позволяет повысить износостойкость наплавленного
металла.
Источники информации:
1. Патент РФ 2148485, МПК B 23K 35/365, 1999.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
87 Кб
Теги
by11374, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа