Состав шихты для наплавки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 23 К 35/36 РЕТЕНИ ИСАНИ ТОРСКОУ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬ 1 ТИПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения для животноводства и кормопроизводства "РостНИ.- ИТМ"(56) Авторское свидетельство СССР + 500950, кл. В 23 К 35/30, 15,07,74,Авторское свидетельство СССР М 532498, кл. В 23 К 35/36, 01.09,75. Изобретение относится к сварочному производству, в частности к составу шихты для индукционной наплавки, и может быть использовано для наплавки быстро иэнашиваемых поверхностей рабочих органов сельскохозяйственных машин,Известна шихта для наплавки, содержащая следующие компоненты, мас.-,ь;Железная окалина 13-16 Феррохром 72-78 Ферробор Остальное Недостатком известной шихты является высокая температура плавления, вследствие чего в биметаллическом соединении наблюдаются значительное проплавлейие основного металла и разбавление биметалла металлом основы. Ввиду высокой скорости кристаллизации наплавленная ванна не всегда успевает полностью дегазироваться, что приводит к дефектам наплавленноГо слоя,1757830 А 1 ШИХТЫ ДЛЯ НАПЛАВКИ вание: индукционная износоавка. Сущность изобретения: ит компоненты, мас.0 ь; желеэ - 10; карбид бора 4-9; твердый ое. Введение в состав желез- беспечивает получение высой эаэвтектической структуры тоящей из карбоборидной эвыточных карбидов и боридов, й металл имеет высокие иэнотвердость. 2 табл,(54) СОСТАВ (57) Использо стойкая напл шихта содерж ная окалина 4 сплав остальн ной окалины о кодисперсно 70-75;), сос тектики и изб Наплавленны состойкость и Наиболее близкой к предлагаемому составу по технической сущности и достигаемому эффекту является шихта для наплавки, содержащая компоненты, мас, )ь:Твердый сплав 77-87,5 Борный ангидрид 5,2-11,1 Бура 5 - 5,4 Силикокальций 1,5-1,8 Карбид бора05-6 Однако при наплавке известной шихты происходит выгорание углерода и легирующих элементов и чрезмерное разбавление наплавленного металла металлом основы, что приводит к развитию в наплавленном металле структурных эон, обладающих пониженными механическими свойствами, В результате этого снижаются износостойкость и срок службы наплавленных деталей.Целью изобретения является повышение износостойкости наплавленного биметаллического лезвия и твердости.е Это достигается тем, что в шихту длянаплаеки, содержащую твердый сплав, карбид бора, дополнительно вводят железнуюокалину при следующем соотношении компонентов, мас, (,: 5Железная окалина 4 - 10Карбид бора 4 - 9Твердый сплав ОстальноеИзвестно, что железная окалина совместно скарбидом бора и фтористым натрием 10(В 4 С+ГеО+йаЕ) применяется для диффузионного насыщения (до 200 мкм) поверхностей деталей машин,Однако проведенные исследования вобласти индукционной наплавки позволилииспользовать железную окалину в комплексе с карбидом бора и твердым сплавом дляполучения термореактивной смеси, позволяющей получать иэносостойкие слои 0,32,0 мм,В качестве основных компонентов использованы твердый сплав ПГ - ПС - 14 - 60, 20карбид бора, оксиды железа Ге 20 з, ГеО итехническая железная окалина.При нагреве до определенной температуры в композиции карбид бора+ железнаяокалина наблюдается сильное экзотермическое взаимодействие, состоящее из двухстадий, В первой стадии происходит восстановление железа из оксида и окисление бора и углерода; во второй - взаимодействиевосстановленного железа и основного металла с образованием боридов и карбидов,и оксидов бора и углерода в вйсшей валентной форме В 20 з и С 02, Поэтому дополнительное введение в шихту флюсов нетребуется, 35Формирование структуры слоя происходит из жидкого состояния; а верхней части слоя структура эаэвтектическая(70 - 75); в нижней эвтектическая (10) сдоэвтектическими составляющими (10- 4015 ь) вблизи основного металла,Заэатектическая зона состоит иэ избыточных включений боридов РеВ, ГегВ, бороцементита Рег (С, В) с микротвердостями.Соответственно Но,вв 16700-21580 МПа, 45Но,ов 12900-16700 МПа, Но,вв 8600 -12900МПа,П р и м е р. В лабораторных условияхНИИТМа была приготовлена шихта иэ порошковых материалов грануляцией 0,16 мм, 50содержащая, мас. :Железная окалина 6,0Карбид бора 6,0Твердый сплав 88В качестве твердого сплава взят высоколегированный сплав ПГ-ПС-60 по ТУ48-19-122-74, карбид бора по ТУ-426010-84,железная окалина Ге 20 з. Смесь порошков перемешивали в лабораторном смесителе в течение 15 мин для однородной шихты для наплавки,Аналогично были приготовлены еще 4 состава предлагаемой шихты с различным содержанием компонентов и состав по прототипу. В табл, 1 представлены составы испытываемых наплавочных шихт и шихта по прототипу.Каждый из приготовленных составов шихты был наплавлен на плоские образцы иэ стали марки ст.З размерами 60 х 25 х 4 мм в одинаковом петлевом индукторе высокочастотной установки ВЧИ/0,44, Высота наплавленного слоя составила 1,1 - 1,2 мм. Каждым из приготовленных составов наплавлено по 10 образцов.Наплавленные образцы подвергались сравнительным испытаниям по следующим показателям;твердость по НЯС определялась в соответствии с ГОСТ 9613 - 56;относительная износостойкость направленных сплавов определялась на машине Х 4 - Б в соответствии с ГОСТ 17367 - 71;склонность наплавленного сплава к хрупкому разрушению определялась по числу ударов до полного разрушения в соответствии с методикой, разработанной Ростовским-на-Дону НИИТМом.Сущность методики заключается в том, что на вертикально установленный, наплавленный и заточенный под углом 20 образец наносится серия ударов свободно падающего бойка, сила ударов которого остается постоянной в течение всего цикла испытаний. Разрушение лезвий с притуплением 0,2 проводилось при контакте с контртелом твердостью НВС 18, Склонность твердого сплава к хрупкому разрушению определялось по числу ударов до полного разрушения,В табл. 2 представлены результаты сравнения свойств предлагаемой и известной шихты,Из табл. 2 видно, что введение железной окалины совместно с карбидом бора и высоколегированным сплавом позволяет повысить износостойкость и твердость наплаеленного сплава,Содержание железной окалины менее 4 мас,не обеспечивает существенного улучшения прочностных свойств, а увеличение содержания железной окалины более 10 мас, приводит к увеличению хрупкости наплавленного сплава, хотя износостойкость и твердость достаточно высоки.Таким образом, использование предлагаемой шихты позволяет повысить твердость, износостойкость наплавленного сплава, в результате чего увеличивается1757830 Таблица 1 аблица 2 Составитель Л,ЛевченкоРедактор Л.Павлова Техред М,Моргентал Корректор Н.Гунь аказ 2960 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 срок службы деталей, изготовленных из качественной стали в 2 - 3 раза.Формула изобретения Состав шихты для наплавки, содержащий твердый сплав, карбид бора, о т л и ч эа щ и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости и твердости, он дополнительно содержит железную окалину при следующем соотношении компонентов, мас.7,Железная окалина 4-10 5 Карбид бора 4-9Твердый сплав Остальное