×
22.01.2020
220.017.f832

Состав для наплавки детали

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано для аргонодуговой наплавки уплотнительных поверхностей деталей трубопроводной и запорной арматуры из хромоникельмолибденовых сталей аустенитно-ферритного класса, работающих в условиях повышенного износа и коррозии. Состав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,02-0,06, кремний 0,2-0,8, марганец 0,5-1,2, хром 25,0-29,0, никель 5,0-8,0, молибден 2,5-3,5, азот 0,05-0,3, кобальт 0,15-0,4, титан 0,25-0,5, церий 0,01-0,1, медь 1,25-2,5, железо - остальное. Техническим результатом изобретения является повышение прочности сцепления наплавленного сплава с основным металлом, а также повышение твердости, стойкости к межкристаллитной коррозии и износостойкости наплавленного металла. 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области аргонодуговой наплавки и может быть применено для наплавки уплотнительных поверхностей деталей трубопроводной и запорной арматуры из хромоникельмолибденовых сталей аустенитно-ферритного класса, работающей в условиях повышенного износа и коррозии.

Известен сплав для наплавки деталей (авт. св. СССР №464424 опубл.), содержащий следующие компоненты, мас. %:

кремний 0,2-0,3
углерод 0,02-0,12
марганец 0,5-1,0
молибден 15,0-20,0
хром 19,0-21,0
бор 2,8-3,2
железо 4,0-5,0
никель остальное.

Недостатком данного сплава является ограниченная область применения при использовании в условиях повышенного износа и коррозионного воздействия, что обусловлено низкой стойкостью к воздействию агрессивных сред (плава карбамида, аммиака газообразного и жидкого, аммиачной селитры) при нормальных и повышенных температурах.

Известен состав для сварки и наплавки коррозионно-стойких сталей (Патент RU №2000184 опубл.), содержащий следующие компоненты, мас. %:

углерод 0,02-0,2
кремний 0,2-0,5
марганец 0,3-0,7
хром 11,0-14,0
никель 1,0-4,0
железо остальное.

Недостатком данного состава является его низкая стойкость при применении в условиях повышенного износа и коррозионного воздействия при нормальных и повышенных температурах, обусловленная тем, что при относительно низком содержании марганца не удается обеспечить сохранение содержания хрома (более 13%).

Прототипом изобретения является состав для наплавки уплотнительных поверхностей деталей трубопроводной арматуры (ОСТ 26-07-2054-83), который содержит следующие компоненты, мас. %:

углерод 0,06-0,12
кремний 0,5
марганец 0,5
хром 30,0-33,0
никель 7,0-9,0
молибден 1,8-2,4
азот 0,3
железо остальное.

Недостатком данного состава является низкая стойкость наплавленного металла в условиях повышенного износа и коррозионного воздействия при нормальных и повышенных температурах, обусловленная повышенным содержанием углерода, который способствует возникновению межкристаллитной коррозии.

Задачей является создание состава для наплавки для аргонодуговой сварки, обеспечивающего повышение механических и эксплуатационных свойств наплавленного слоя в условиях повышенного износа и коррозионного воздействия.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности сцепления наплавленного сплава с основным металлом, а также повышение твердости, стойкости к межкристаллитной коррозии и износостойкости наплавленного металла.

Технический результат достигается тем, что состав для аргонодуговой наплавки содержит углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, азот, железо, при этом дополнительно содержит кобальт, титан, церий и медь при следующем соотношении компонентов, мас. %:

углерод 0,02-0,06
кремний 0,2-0,8
марганец 0,5-1,2
хром 25,0-29,0
никель 5,0-8,0
молибден 2,5-3,5
азот 0,05-0,3
кобальт 0,15-0,4
титан 0,25-0,5
церий 0,01-0,1
медь 1,25-2,5
железо остальное.

Наличие в составе для наплавки углерода способствует эффективному образованию аустенита, содержание которого стабилизирует феррит, наличие которого достигается путем введения в состав для наплавки никеля.

Марганец в предлагаемом составе обеспечивает растворимость азота, что в свою очередь приводит к повышению твердости, износостойкости и коррозионной стойкости наплавленного слоя.

Введение комбинации хрома и молибдена способствует повышению устойчивости наплавляемого слоя к межкристаллитной коррозии, а также повышению его твердости и износостойкости. Это обусловлено тем, что легирование наплавленного металла молибденом и хромом способствует упрочнению матрицы карбидами молибдена и хрома, а также интерметаллидами, повышающими твердость и износостойкость наплавки. Кроме того, молибден, растворимый в феррите наплавленного металла, являясь поверхностно-активным элементом (по отношении к железу), препятствует выделению карбидов и интерметаллидов по границам зерен, что улучшает коррозионную стойкость наплавленного слоя.

Кремний в предлагаемом составе является раскислительным элементом, обеспечивающем низкий уровень кислородсодержащих вкраплений в наплавляемом слое. Его содержание в предлагаемом составе в указанном диапазоне позволяет достичь оптимальный уровень литейных и наплавочных свойств, что способствует повышению качества наплавленного слоя.

Введение титана в состав для наплавки обеспечивает связывание избыточного углерода с образование карбидов титана, характеризующихся высокой твердостью и коррозионной стойкостью. Хром также связывается с углеродом с образованием карбидов хрома. Карбиды титана и хрома легируют матрицу сплава, способствуя увеличению твердости и износостойкости. При этом дополнительное введение в состав для наплавки меди в заявляемом диапазоне позволяет при сохранении твердости и износостойкости, также увеличить стойкость наплавляемого слоя к межкристаллитной коррозии, так как соединения меди, хрома и титана способствуют образованию устойчивой коррозионностойкой пленки, которая препятствует проникновению коррозии во внутренние слои наплавленной детали.

Таким образом, в предложенном составе для наплавки деталей происходит связывание углерода в карбиды титана и карбиды хрома, что повышает стойкость наплавленного слоя к межкристаллитной коррозии в агрессивных средах.

Дополнительное введение в состав для наплавки кобальта, находящегося в твердом растворе, способствует упрочнению металлической основы, увеличению растворимости сложных высоколегированных карбидов, вследствие чего происходит обогащение основы наплавленного слоя углеродом, титаном и хромом, вследствие чего повышается прочность сцепления наплавленного сплава с основным металлом, увеличивается эффект дисперсионного твердения, что обеспечивает повышение твердости износостойкости наплавляемого состава после термической обработки. Фактором, влияющим на повышение адгезии, является повышение проникающей способности сварочного состава в основу.

Введение в состав для наплавки церия обеспечивает связывание избыточного углерода, исключение неравномерного распределения хрома, т.е. уменьшение выделений хрома по границам зерен наплавляемого состава и обеднения пограничных участков при наплавке, что позволяет исключить возможность формирования неравномерной твердости, и обеспечить повышение износостойкости.

Таким образом, заявляемый состав для наплавки, с указанными диапазонами количественных показателей компонентов, характеризуется высокой прочностью сцепления наплавленного сплава с основным металлом, а также высокой твердостью, стойкостью к межкристаллитной коррозии и высокой износостойкостью наплавленного металла.

Для дальнейших исследований были изготовленные литые прутки диаметром 5 мм и длиной 270 мм, где использовался лом стали марки 03Х17Н13М3Т и ферросплавы, химический состав которых представлен в таблице 1.

Из предлагаемого состава были изготовлены прутки, которые были наплавлены аргонодуговой сваркой запорные органы - седло, клапан дроссельной и запорной арматуры, работающие в условиях плава карбамида, при давлении до 20 Мпа и температуре 200°С, аммиака газообразного и жидкого, аммиачной селитры. Также на деталь была осуществлена наплавка состава по прототипу.

Полученные образцы были подвергнуты испытаниям на стойкость к межкристаллитной коррозии, на износостойкость и твердость.

При этом испытания на стойкость к межкристаллитной коррозии осуществляли по методу ДУ (ГОСТ 6032-2003) - наплавляют цилиндрический образец на круг из стали марки 03Х17Р13М3Т диаметром 25-30 мм высотой 3-5 мм, затем термически обрабатывают и шлифуют.

Для исследования износостойкости наплавляют образец на круг из стали марки 03Х17Р13М3Т диаметром 25-30 мм высотой не менее 40-50 мм, затем разрезают на диски диаметром 20-25 мм и высотой 3-4 мм.

Испытания на твердость после наплавки 4-5 слоев после их термической обработки производят на пластину их стали марки 03Х17Н13М3Т размером 40×15×6 мм в количестве не менее трех образцов.

Результаты исследований представлены в таблице 2.

Таким образом, предлагаемый состав для наплавки позволяет повысить механические и эксплуатационные свойства наплавленного слоя в условиях повышенного износа и коррозионного воздействия, за счет повышения прочности сцепления наплавленного сплава с основным металлом, а также повышения твердости, стойкости к межкристаллитной коррозии и износостойкости наплавленного металла.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 91-100 of 471 items.
25.08.2017
№217.015.be9b

Способ производства марципановых плиток

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно к производству изделий из марципана профилактического назначения. Предложен способ производства марципановых плиток, включающий смешивание растительной пасты, вкусового компонента, патоки, вкусоароматической добавки, подогрев,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616785
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.beb6

Мучное кондитерское изделие профилактического назначения

Изобретение относится к производству мучных кондитерских изделий. Мучное кондитерское изделие включает муку, подслащивающий агент в виде сахара, соль, воду в количестве, обеспечивающем влажность готового теста 24-25%, маргарин, химический разрыхлитель, эмульгатор, молоко сгущенное, инвертный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616825
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bec5

Печенье функционального назначения

Изобретение относится к производству мучных кондитерских изделий. Печенье функционального назначения включает пюре яблочное, корицу, ванилин, муку пшеничную, муку овсяную, соду, воду, биокомплекс «Рекицен-РД», порошок из семян амаранта в количестве 7% к массе муки овсяной, рисовый крахмал,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616806
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bece

Цифровой генератор гармонических сигналов

Изобретение относится к области информационно-вычислительной техники и может найти применение в испытательных системах, спектральных анализаторах. Технический результат - повышение точности воспроизведения цифровых отсчетов гармонических сигналов при последовательном увеличении аргумента....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616877
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bedc

Кондитерская оболочка

Изобретение относится к кондитерской промышленности и может быть использовано при формировании корпусов кондитерских изделий. Предложена кондитерская оболочка, включающая высушенный инжир, жировой компонент в виде оливкового масла, которая дополнительно содержит предварительно высушенные плоды...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616779
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bfce

Возвратно-вращательное перемешивающее устройство

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к перемешивающим устройствам. Оно может быть применено в химической, строительной, пищевой промышленности как устройство, необходимое для интенсификации химических, тепловых и массообменных процессов, для приготовления растворов, эмульсий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616656
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.bfe9

Способ минерализации дистиллированной воды

Изобретение может быть использовано в водоснабжении пищевой промышленности для получения высококачественной питьевой воды. Способ включает введение в дистиллированную воду минеральной добавки и перемешивание, при этом в качестве минеральной добавки используют концентрат из морской воды в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616658
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c09c

Возвратно-вращательное перемешивающее устройство

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к перемешивающим устройствам. Оно может быть применено в химической, строительной, пищевой промышленности как устройство, необходимое для интенсификации химических, тепловых и массообменных процессов, для приготовления растворов, эмульсий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616655
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c40a

Сдобное печенье функционального назначения

Изобретение относится к производству мучных кондитерских изделий. Сдобное печенье функционального назначения включает пшеничную муку, воду в количестве, обеспечивающем влажность готового теста 16-17,5%, маргарин, яичный порошок и дрожжи хлебопекарные, растительный наполнитель в виде порошка из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617336
Дата охранного документа: 24.04.2017
25.08.2017
№217.015.c44b

Способ повышения износостойкости изделий из твердых сплавов

Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим повышение износостойкости режущего, штампового инструмента, а также конструкционных изделий из твердого сплава за счет изменения состава и структуры их поверхностных слоев. Способ диффузионного титанирования изделий из твердого сплава включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618289
Дата охранного документа: 03.05.2017
Showing 1-6 of 6 items.
26.08.2017
№217.015.e132

Способ повышения прочности детали с покрытием

Изобретение относится к способам повышения прочности деталей с покрытиями. Осуществляют обкатку детали деформирующим элементом с одновременным пропусканием через зону контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью импульсного электрического тока силой 2-5 кА, напряжением 2-3 В,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625508
Дата охранного документа: 14.07.2017
04.04.2018
№218.016.3412

Состав самозащитной порошковой проволоки для износостойкой наплавки

Изобретение может быть использовано для износостойкой наплавки самозащитной порошковой проволокой деталей, работающих в коррозионных средах в условиях интенсивного абразивного изнашивания в сочетании с ударными нагрузками. Порошковая проволока состоит из малоуглеродистой стальной оболочки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645828
Дата охранного документа: 28.02.2018
22.06.2019
№219.017.8e80

Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов

Устройство относится к установкам для диффузионной металлизации изделий для придания поверхностным слоям требуемых физико-химических свойств и может использоваться в машиностроении, в инструментальной промышленности и других областях. Устройство для диффузионной металлизации изделий в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692142
Дата охранного документа: 21.06.2019
10.11.2019
№219.017.e01e

Состав для наплавки детали

Изобретение может быть использовано для аргонодуговой наплавки уплотнительных поверхностей деталей трубопроводной и запорной арматуры из хромоникельмолибденовых сталей аустенитно-ферритного класса, работающих в условиях повышенного износа и коррозии. Состав для наплавки содержит компоненты в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002705273
Дата охранного документа: 07.11.2019
29.05.2023
№223.018.725b

Пресс-форма по изготовлению прутков для аргонодуговой наплавки

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при изготовлении из металлического порошка прутков, предназначенных для переплавления с получением прутков для аргонодуговой сварки. Пресс-форма выполнена разборной и содержит матрицу и пуансон, установленные между двумя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796343
Дата охранного документа: 22.05.2023
31.05.2023
№223.018.746d

Способ испытания наплавленного металла на стойкость против образования горячих трещин

Изобретение относится к области сварки, а именно к способам испытания наплавленного металла на стойкость против образования горячих трещин, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, а также в лабораторных исследованиях наплавленного металла для выбора марки наплавочных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796460
Дата охранного документа: 23.05.2023
+ добавить свой РИД