Материалы на основе железа для наплавки твердым сплавом
Формула / Реферат
1. Способ изготовления сварочного расходуемого ферросплавного материала для формирования упрочняющего наплавляемого покрытия на основе, содержащий этапы
получения гомогенного расплава, включающего углерод, хром, железо и марганец; и
отверждения упомянутого расплава с получением при этом твердого сварочного расходуемого ферросплавного материала, содержащего карбид хрома.
2. Способ по п.1, в котором упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из твердых исходных материалов.
3. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из ферросплава, содержащего хром.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором при получении гомогенного расплава используют источник свободного углерода.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором упомянутый первый этап содержит добавление в расплав графита для перенасыщения упомянутого расплава углеродом.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из железосодержащего материала, отличного от ферросплава, содержащего хром, например стального лома или лома высокохромистого белого чугуна, чтобы снизить концентрацию хрома в упрмянутом расплаве.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором упомянутый первый этап содержит поддержание температуры расплава в течение 30-60 мин, что обеспечивает присутствие химически связанного углерода в твердом сварочном расходном ферросплавном материале, получаемом из упомянутого расплава.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором предусмотрена дегазация расплава, полученного на упомянутом первом этапе, в результате чего твердый сварочный расходуемый материал из ферросплава, полученный на упомянутом втором этапе, способствует стабильному горению сварочной дуги при последующем поверхностном упрочнении и, таким образом, снижает до минимума пористость в результирующем упрочняющем наплавленном покрытии, а также устраняет выброс ферросплавного порошка из сварочной ванны.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором предусмотрено удаление шлака из расплава, полученного на упомянутом первом этапе, в результате чего твердый сварочный расходный материал из ферросплава, полученный на упомянутом втором этапе, снижает до минимума наличие неметаллических примесей в результирующем упрочняющем наплавленном покрытии, получаемом при последующем поверхностном упрочнении.
10. Способ по любому из пп.1-9, который содержит изготовление сварочного расходного материала из ферросплава, который имеет отношение хром/углерод <7,0.
11. Способ по любому из пп.1-10, который содержит изготовление сварочного расходного материала из ферросплава, который имеет содержание хрома в диапазоне 30-65 мас.%.
12. Способ по любому из пп.1-11, который содержит изготовление сварочного расходного материала из ферросплава, который имеет содержание химически связанного углерода выше 7,5 мас.%.
13. Способ по любому из пп.1-12, в котором упомянутый второй этап получения из расплава твердого сварочного расходного материала из ферросплава содержит литье упомянутого расплава в форму (формы) или другое литейное средство с последующим разрушением литого изделия в подходящую форму, например порошок.
14. Способ по любому из пп.1-12, в котором упомянутый второй этап содержит распыление расплава с использованием газа, например аргона, для получения из этого расплава твердого порошка.
15. Сварочный расходуемый ферросплавный материал, содержащий карбид хрома, изготовленный способом по любому из предшествующих пунктов.
16. Материал по п.15, для которого отношение хром/углерод меньше 7,0.
17. Материал по п.15 или 16, который имеет содержание хрома в диапазоне 30-65 мас.%.
18. Материал по любому из пп.15-17, который имеет содержание химически связанного углерода более 7,5 мас.%.
19. Способ изготовления упрочняющего наплавленного покрытия на основе, включающий создание на поверхности основы сварочной ванны из сварочного расходного материала по любому из пп.15-18, и сварочной проволоки.
20. Упрочняющее наплавленное покрытие на основе, изготовленное при помощи способа по п.19.
21. Наплавленное покрытие по п.20, которое имеет отношение хром/углерод меньше 7,0.
22. Наплавленное покрытие по п.20 или 21, которое имеет содержание хрома менее 35 мас.%.
23. Наплавленное покрытие по любому из пп.20-22, которое имеет содержание связанного углерода более 4,0 мас.%.
24. Наплавленное покрытие по п.23, которое содержит вольфрам, и/или ванадий, и/или титан, и/или молибден, и/или ниобий, и/или бор в количестве не более 15 мас.%.
Текст
009434 Настоящее изобретение относится к железным материалам для наплавки твердым сплавом, содержащим преимущественно карбиды хрома и карбиды других химических элементов, образующих твердые карбиды, например молибден, титан, вольфрам, ванадий, ниобий и бор. Железные материалы, содержащие карбиды, широко используются в течение многих лет в качестве расходуемых электродов при наплавке твердым сплавом покрытий на основах для тех областей применения, где требуется стойкость к сильной эрозии и абразивному износу. Одной из таких областей применения является создание наплавленных покрытий из железного материала, содержащего карбид хрома, обеспечивающих прочность поверхности разгрузочных желобов дробильных установок обогатительных фабрик. При создании прочной поверхности на основах путем наплавки железных материалов, содержащих карбид хрома, требуемой микроструктурой для наплавленных покрытий, обеспечивающих поверхностную прочность, является заэвтектоидный сплав, содержащий приблизительно 30-60 об.% карбидов M7C3 в железной матрице (M=Cr, Fe и Mn), при этом номинальная твердость карбидов M7C3 составляет 12001500 HV (Твердость по Виккерсу), а номинальная твердость железной матрицы составляет 600-700 HV. В общем случае более высокое содержание карбида в микроструктуре приводит к повышению износостойкости. Существует прямая взаимосвязь между содержанием карбида M7C3 в микроструктуре и содержанием химически связанного углерода в сварочном металле, используемом для поверхностного упрочнения. Сварочные расходуемые электроды, используемые при поверхностном упрочнении наплавкой твердого железного материала, содержащего карбид хрома, обычно содержат смесь из ферросплавных порошков и железа. Ферросплавные порошки могут быть заключены в железную фольгу для получения либо пруткового электрода, либо непрерывной присадочной проволоки, которая плавится в жидкой сварочной ванне. В качестве альтернативы ферросплавные порошки могут вводиться в жидкую сварочную ванну, создаваемую с использованием цельнометаллического плавящегося электрода из железной проволоки. Типичная известная смесь ферросплавных порошков Типичная смесь из порошков феррохрома (HCFeCr) с высоким содержанием углерода и ферромарганца (HCFeMn) с высоким содержанием углерода, используемая в сварочных расходных материалах при создании поверхностного упрочнения из ферросплава, содержащего карбид хрома, приведена в табл. 1. Таблица 1 Известная в уровне техники смесь ферросплавных порошков Результирующая смесь ферросплавных порошков, указанная выше в табл. 1, имеющая химический состав Fe-63Cr-8,4 С-4,5Mn, состоит из 94 вес.% HCFeCr (номинальный состав=Fe-67Cr-8,5 С), смешанного с 6 вес.% HCFeMn (номинальный состав=Fe-75Mn-7,0 С). Из приведенного выше видно, что отношение "хром/углерод" результирующей смеси ферросплавных порошков равно 63,0/8,4. То есть для смеси ферросплавных порошков Cr/С=7,50. Как HCFeCr, так и HCFeMn могут содержать приблизительно 1% кремния и незначительные количества других элементов. В данных вычислениях эти компоненты не учтены. Как HCFeCr, так и HCFeMn являются хрупкими, ломкими материалами и для изготовления подходящих сварочных расходных материалов отдельно измельчаются в порошки с размером частиц менее 1 мм диаметром с использованием стандартного дробильного оборудования, применяемого в обогатительной промышленности. Затем порошки механически смешиваются, чтобы получить однородную смесь ферросплавных порошков. Для изменения свойств сварочной ванны и результирующего поверхностного упрочнения за счет свойств различных материалов в упомянутую смесь могут быть добавлены порошки других ферросплавов, например ферромолибдена, феррованадия, феррониобия, ферробора и ферротитана. Типичное известное в уровне техники упрочняющее наплавленное покрытие Химический состав поверхностного сплава, который создается на основе из мягкой (низкоуглеродистой) стали в результате образования сварочной ванны, содержащей описанные выше смешанные ферросплавные порошки, в качестве примера приведен в табл. 2. В этой таблице и далее поверхностный-1 009434 сплав называется "упрочняющим наплавленным покрытием". Таблица 2 Известное в уровне техники упрочняющее наплавленное покрытие В примере, приведенном в табл. 2, упрочняющее наплавленное покрытие на основе из мягкой стали состоит из 55 вес.% смеси ферросплавных порошков плюс 35 вес.% Fe сварочной проволоки плюс 10 вес.% растворения основы. Здесь под растворением при формировании упрочняющего наплавленного покрытия понимается глубина проникновения в основу из мягкой стали, деленная на результирующую высоту упрочняющего наплавленного покрытия. Например, типичное упрочняющее наплавленное покрытие толщиной 5 мм может проникать в основу из мягкой стали на глубину приблизительно 0,5 мм во время процесса сварки,приводя к растворению, составляющему 10% (0,5/5,0). Химический состав упрочняющего наплавленного покрытия в этом примере представляет собой Fe34,7Cr-4,6C-2,9Mn. Микроструктура содержит приблизительно 50 об.% карбидов M7C3 в железной матрице. Из приведенного выше видно, что отношение "хром/углерод" для упрочняющего наплавленного покрытия равно 34,7/4,6, то есть для упрочняющего наплавленного покрытия Cr/С=7,54. Ограничения известного уровня техники Существуют следующие ограничения для описанного выше прототипа и других аналогов, известных заявителю из области изготовления и использования ферросплавных порошков для получения упрочняющих наплавленных покрытий: 1. Содержание хрома в результирующем упрочняющем наплавленном покрытии является очень высоким (34,7% Cr в приведенном выше примере) по сравнению с его содержанием в подходящих износостойких белых чугунах, описанных, например, в стандартах ASTM A532 (American Society for Testing andMaterials - Американское общество по испытаниям и материалам) и AS 2027 (American Standard - стандарт США). Более высокое содержание хрома является прямым результатом увеличения до максимума количества связанного углерода (4,6% С) в упрочняющем наплавленном покрытии за счет добавления как можно большего количества порошка феррохрома в изготовленный из смеси сварочный расходный материал. То есть избыточные количества более дорогого хрома применяются, чтобы повысить до максимума содержание углерода в результирующем наплавленном покрытии. Добавление порошка из свободного углерода в смесь ферросплавов для увеличения содержания углерода в результирующем наплавленном покрытии неэффективно, так как свободный углерод с трудом растворяется в жидкой сварочной ванне в течение относительно короткого времени дуговой плавки (обычно 2-5 с) при формировании упрочняющих наплавленных покрытий на основе. 2. Попытки добавить другие ферросплавы, например ферротитан, феррованадий, феррониобий,ферробор и ферромолибден, к указанной выше смеси ферросплавных порошков вызывают нежелательное снижение содержания углерода в результирующей смеси и получаемом впоследствии упрочняющем наплавленном покрытии, так как предлагаемые на рынке марки FeTi, FeV, FeB, FeNb и FeMo имеют относительно низкое содержание химически связанного углерода. 3. Описанная выше известная смесь ферросплавных порошков получена путем механического смешивания порошков HCFeCr и HCFeMn. Механическое смешивание является медленным и неэффективным способом получения гомогенной смеси порошков. Уровень сложности при достижении гомогенного состава порошковой смеси повышается при включении в смесь других ферросплавных порошков, например FeTi и FeV. Кроме того, при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке после смешивания имеет место тенденция разделения смешанных порошков из-за разницы плотностей различных ферросплавов. 4. Основные ферросплавные порошки, используемые в упрочняющих наплавленных покрытиях,получают путем дробления кускового HCFeCr и кускового HCFeMn, которые поступают от поставщиков шихтовых материалов для печей, используемых при производстве отливок из белого чугуна. Опыт показал, что эти материалы содержат различные количества летучих газов, которые усиленно выделяются в процессе сварки, вызывая нестабильность дуги и выброс некоторого количества ферросплавного порошка из сварочной ванны. Получаемые в результате упрочняющие наплавленные покрытия характеризуются газовой пористостью, изменяющимся количеством ферросплавных составляющих и изменением степени растворения в стальной основе. Результирующие упрочняющие покрытия в общем случае не явля-2 009434 ются однородными по химическому составу и микроструктуре и могут быть подвержены локальному преждевременному износу при эксплуатации. Сущность изобретения Настоящее изобретение представляет собой способ изготовления упрочняющих наплавленных покрытий, усовершенствованных по сравнению с известным уровнем техники экономически эффективным образом. Этот способ разработан с целью преодоления или, по меньшей мере, минимизации одного или более из четырех технических недостатков, описанных выше упрочняющих сварочных расходуемых электродов из ферросплавов, содержащих карбид хрома, которые использовались ранее. Настоящее изобретение основано на понимании того, что усовершенствованные упрочняющие наплавленные покрытия могут быть изготовлены с использованием совершенно другого способа получения ферросплавных сварочных расходуемых материалов, которые требуются для создания этих упрочняющих наплавленных покрытий. Согласно настоящему изобретению предлагается способ изготовления сварочного расходуемого материала из ферросплава, содержащего карбид хрома, для последующего использования при создании упрочняющего наплавленного покрытия на подходящей основе, который содержит следующие этапы: получают гомогенный расплав с требуемой концентрацией основных элементов, таких как углерод и хром, для изготовления сварочного расходуемого материала из ферросплава, содержащего карбид хрома; и получают из упомянутого расплава твердый сварочный расходный материал из ферросплава, содержащего карбид хрома. В предпочтительном случае упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из твердых исходных материалов. В предпочтительном случае упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из ферросплава, содержащего хром. В предпочтительном случае упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из одного или более дополнительных ферросплавов, таких как ферромарганец, ферромолибден, феррованадий, ферробор и ферротитан. В предпочтительном случае упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из источника свободного углерода, например графита. В предпочтительном случае упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из железосодержащего материала (отличающегося от ферросплава, содержащего хром), например стального лома или лома высокохромистого белого чугуна, чтобы снизить концентрацию хрома в упомянутом расплаве. В предпочтительном случае упомянутый первый этап содержит поддержание температуры расплава в течение относительно продолжительного времени (обычно 30-60 мин) для растворения углерода в расплаве с целью получения требуемого уровня содержания химически связанного углерода в твердом сварочном расходном материале из ферросплава, получаемом из упомянутого расплава. В предпочтительном случае способ содержит перемешивание расплава и получение гомогенного расплава в течение требуемого периода времени при такой температуре, чтобы твердый сварочный расходуемый материал имел однородный состав. В предпочтительном случае способ содержит дегазацию расплава, полученного на упомянутом первом этапе, в результате чего твердый сварочный расходный материал, полученный на упомянутом втором этапе, способствует стабильному горению сварочной дуги при последующем поверхностном упрочнении и, таким образом, снижает до минимума пористость в результирующем упрочняющем наплавленном покрытии, а также устраняет выброс ферросплавного порошка из сварочной ванны. В предпочтительном случае способ содержит удаление шлака из расплава, полученного на упомянутом первом этапе, в результате чего твердый сварочный расходный материал из ферросплава, полученный на упомянутом втором этапе, снижает до минимума наличие неметаллических примесей в результирующем упрочняющем наплавленном покрытии, получаемом при последующем поверхностном упрочнении. В типичном случае твердый сварочный расходуемый материал из ферросплава, полученный на упомянутом втором этапе, имеет форму порошка. В предпочтительном случае способ содержит изготовление сварочного расходуемого материала из ферросплава, который имеет отношение "хром/углерод" 7,0. В предпочтительном случае способ содержит изготовление сварочного расходного материала из ферросплава, который имеет содержание хрома в диапазоне 30-65 мас.%. В предпочтительном случае способ содержит изготовление сварочного расходуемого материала из ферросплава, который имеет содержание химически связанного углерода выше 7,5 мас.%. В предпочтительном случае способ содержит изготовление сварочного расходуемого материала из ферросплава, который имеет содержание марганца, максимум, 10 мас.%. В предпочтительном случае способ содержит изготовление сварочного расходного материала из-3 009434 ферросплава, который содержит один или более следующих дополнительных легирующих элементов: вольфрам, титан, ниобий, ванадий, молибден и бор. В типичном случае упомянутый первый этап способа содержит объединение и плавление ферросплавных исходных материалов, которые могут быть в кусковой форме, в подходящей плавильной печи. Упомянутый первый этап может содержать добавление в расплав недорого металлического лома,чтобы снизить уровень содержания хрома в упомянутом расплаве с целью достижения отношенияCr/C7,0. Упомянутый первый этап может содержать добавление в расплав графита, чтобы перенасытить упомянутый расплав углеродом с целью достижения отношения Cr/C7,0. В предпочтительном случае упомянутый второй этап получения из расплава твердого сварочного расходуемого материала из ферросплава содержит литье упомянутого расплава в подходящую форму(формы) или другое литейное средство с последующим разрушением литого изделия в подходящую форму, например порошок. В качестве альтернативы, при этом не единственной, упомянутый второй этап получения из упомянутого расплава твердого сварочного расходного материала из ферросплава содержит распыление расплава с использованием подходящего газа, например аргона, для получения из этого расплава твердого порошка. Кроме обеспечения возможности изготовления ферросплавных сварочных расходных материалов,имеющих подходящий химический состав для создания упрочняющих наплавленных покрытий, способ изготовления сварочных расходных материалов из ферросплава, соответствующий настоящему изобретению, имеет ряд других практических преимуществ. Например, легирующие материалы очень эффективно смешиваются в расплавленном состоянии с получением более гомогенной смеси из ферросплавов, чем смесь, которая может быть создана при механическом смешивании ферросплавных порошков, что известно из существующего уровня техники. При последующих погрузочно-разгрузочных работах или транспортировке разделения предварительно смешанных порошков не происходит. Все летучие вещества, присутствующие в кусковых ферросплавных материалах, полностью удаляются в виде газа во время процесса плавления, и это ликвидирует главный источник газовой пористости в получаемом в результате металле сварного шва, а также повышает стабильность горения сварочной дуги во время наплавки. Неметаллические примеси, присутствующие в исходных загружаемых ферросплавных материалах,легко удаляются в процессе удаления шлака из печи с расплавленным металлом при помощи подходящих флюсов. Согласно настоящему изобретению также предлагается сварочный расходуемый материал из ферросплава, содержащего карбид хрома, изготавливаемый при помощи упомянутого выше способа. Согласно настоящему изобретению также предлагается способ изготовления упрочняющего наплавленного покрытия на подходящей основе, который содержит следующие этапы: создают сварочную ванну из описанного выше сварочного расходного материала из ферросплава, содержащего карбид хрома, и материала сварочной проволоки на основе, а затем создают на упомянутой основе упрочняющее наплавленное покрытие из материала, содержащегося в сварочной ванне. Согласно настоящему изобретению предлагается упрочняющее наплавленное покрытие на подходящей основе, изготовленное при помощи упомянутого выше способа. В предпочтительном случае упрочняющее наплавленное покрытие имеет отношение"хром/углерод" 7,0. В предпочтительном случае упрочняющее наплавленное покрытие имеет содержание хрома меньше 35 мас.%. В предпочтительном случае упрочняющее наплавленное покрытие имеет содержание связанного углерода более 4,0 мас.%. В предпочтительном случае упрочняющее наплавленное покрытие имеет содержание марганца больше 2,0 мас.%. В предпочтительном случае упрочняющее наплавленное покрытие содержит дополнительные твердые карбидообразующие элементы: молибден, вольфрам, титан, ванадий, ниобий и бор, в сумме не более 15 мас.%. Далее настоящее изобретение будет описано с использованием примеров. Пример 1. В соответствии с настоящим изобретением был изготовлен сварочный расходный железный материал, далее называемый "смешанный ферросплавный материал", путем получения гомогенного расплава из порошков HCFeCr и HCFeMn и свободного углерода в виде графита с последующим литьем этого расплава в форму. Затем отлитый материал был раздроблен до мелкого порошка. Химический состав полученного в результате смешанного ферросплавного материала приведен в табл. 3.-4 009434 Таблица 3 Химический состав смешанного ферросплавного порошкового материала в соответствии с настоящим изобретением Из этого примера видно, что 3 мас.% углерода, растворенного в жидком металле, увеличили содержание химически связанного углерода в результирующей смеси ферросплавных порошков с 5,6 до 8,4% С; вместо более дорогого исходного материала HCFeCr с более высоким содержанием углерода (например, 8,5% С), применяемого в известной смеси ферросплавных порошков, приведенной в табл. 1, может быть использован исходный материал HCFeCr, имеющий относительно низкое содержание углерода(например, 5,5% С); вместо более дорогого исходного материала HCFeCr с более высоким содержанием хрома (например, 67% Cr), применяемого в известной смеси ферросплавных порошков, приведенной в табл. 1, может быть использован исходный материал HCFeCr, имеющий относительно низкое содержание хрома (например, 63% мас.% Cr); химический состав результирующей ферросплавной смеси был Fe-57,3Cr-8,4C-4,5Mn. Оказалось,что этот материал является хрупким и ломким и с легкостью превращается в мелкий порошок путем дробления обычным образом. Отношение "хром/углерод" для смешанного ферросплавного материала табл. 3 равно 57,3/8,4, то есть для смеси ферросплавных порошков Cr/С=6,82. Химический состав упрочняющего наплавленного покрытия, полученного в результате с использованием смешанного ферросплавного материала табл. 3, в качестве примера приведен в табл. 4. Таблица 4 Химический состав упрочняющего наплавленного покрытия в соответствии с настоящим изобретением Из табл. 4 и дополнительной работы, выполненной авторами, видно, что содержание хрома в упрочняющем наплавленном покрытии было уменьшено с 34,7% Cr в прототипе (табл. 2) до 31,5% Cr в настоящем изобретении без снижения содержания углерода; микроструктура полученного в результате наплавленного покрытия содержала приблизительно 50 об.% карбидов M7C3; соотношение сварочных расходных материалов и уровень растворения идентичны указанным в табл. 2, то есть не требуются изменения в процедуре наплавки, используемой согласно существующему уровню техники. Отношение "хром/углерод" для упрочняющего наплавленного покрытия, приведенного в табл. 4,равно 31,5/4,6, то есть для упрочняющего наплавленного покрытия Cr/С=6,65. Пример 2. В соответствии с настоящим изобретением был изготовлен смешанный ферросплавный материал с использованием того же способа, который описан выше для примера 1. Единственным отличием между примерами является то, что в данном примере использован стальной лом, чтобы дополнительно снизить отношение Cr/С в результирующей смеси. Стальной лом был добавлен в расплавленную ферросплавную смесь, что привело к снижению содержания хрома и стоимости исходных материалов. В табл. 5 приведен химический состав смешанного ферросплавного материала.-5 009434 Таблица 5 Химический состав ферросплавного порошка, смешанного со стальным ломом,в соответствии с настоящим изобретением Из этого примера видно, что стальной лом (20 мас.%) снизил содержание хрома в результирующей смеси; содержание хрома в ферросплавной смеси было снижено с 63,0% ферросплавной порошковой смеси прототипа (табл. 1) до 44,1% в смеси, соответствующей настоящему изобретению (табл. 5); химический состав результирующей ферросплавной смеси был Fe-44,1Cr-8,3 С-4,7Mn. Оказалось,что этот материал является хрупким и ломким и с легкостью превращается в мелкий порошок путем дробления обычным образом. Отношение "хром/углерод" для смешанного ферросплавного материала в табл. 5 равно 44,1/8,3, то есть для смеси ферросплавных порошков Cr/С=5,31. Химический состав результирующего упрочняющего наплавленного покрытия, полученного с использованием смешанного ферросплавного материала табл. 5, то есть включающего стальной лом, приведен в табл. 6. Таблица 6 Упрочняющее наплавленное покрытие, изготовленное с использованием ферросплавного порошка,смешанного со стальным ломом Содержание хрома, составляющее 24,3 вес.%, в упрочняющем наплавленном покрытии, приведенном в табл. 6, аналогично содержанию хрома в износостойких белых чугунах, указанных в стандартеASTM A532. В то же время содержание химически связанного углерода составляло 4,6 вес.%, обеспечивая микроструктуру, характеризующуюся приблизительно 45 об.% карбидов M7C3. Пример 3. В соответствии с настоящим изобретением был изготовлен смешанный ферросплавный материал с использованием того же способа, который описан выше для примера 1. Единственным отличием между примерами является то, что в данном примере использован лом белого чугуна, чтобы дополнительно снизить отношение Cr/C в результирующей смеси. Лом белого чугуна был добавлен к расплавленной ферросплавной смеси, что привело к снижению содержания хрома и стоимости исходных материалов. В частности, белый чугун привел к дальнейшему снижению количестваHCFeCr в порошковой смеси и соответствующему снижению стоимости исходных материалов. В табл. 7 приведен химический состав смешанного ферросплавного материала. Таблица 7 Химический состав ферросплавного порошка, смешанного с ломом белого чугуна,в соответствии с настоящим изобретением-6 009434 Химический состав смешанного ферросплавного материала по табл. 7 почти идентичен составу смеси, приведенной в табл. 5, даже несмотря на использование всего лишь 55 вес.% HCFeCr в загружаемом в печь материале. Отношение "хром/углерод" для смешанного ферросплавного материала табл. 7 равно 44,1/8,5, т.е. для смеси ферросплавных порошков Cr/C=5,19. Для описанных выше вариантов реализации настоящего изобретения может быть сделано множество модификаций, не выходящих за пределы сущности и объема настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ изготовления сварочного расходуемого ферросплавного материала для формирования упрочняющего наплавляемого покрытия на основе, содержащий этапы получения гомогенного расплава, включающего углерод, хром, железо и марганец; и отверждения упомянутого расплава с получением при этом твердого сварочного расходуемого ферросплавного материала, содержащего карбид хрома. 2. Способ по п.1, в котором упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из твердых исходных материалов. 3. Способ по п.1 или 2, в котором упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из ферросплава, содержащего хром. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором при получении гомогенного расплава используют источник свободного углерода. 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором упомянутый первый этап содержит добавление в расплав графита для перенасыщения упомянутого расплава углеродом. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором упомянутый первый этап содержит получение гомогенного расплава из железосодержащего материала, отличного от ферросплава, содержащего хром, например стального лома или лома высокохромистого белого чугуна, чтобы снизить концентрацию хрома в упрмянутом расплаве. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором упомянутый первый этап содержит поддержание температуры расплава в течение 30-60 мин, что обеспечивает присутствие химически связанного углерода в твердом сварочном расходном ферросплавном материале, получаемом из упомянутого расплава. 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором предусмотрена дегазация расплава, полученного на упомянутом первом этапе, в результате чего твердый сварочный расходуемый материал из ферросплава,полученный на упомянутом втором этапе, способствует стабильному горению сварочной дуги при последующем поверхностном упрочнении и, таким образом, снижает до минимума пористость в результирующем упрочняющем наплавленном покрытии, а также устраняет выброс ферросплавного порошка из сварочной ванны. 9. Способ по любому из пп.1-8, в котором предусмотрено удаление шлака из расплава, полученного на упомянутом первом этапе, в результате чего твердый сварочный расходный материал из ферросплава,полученный на упомянутом втором этапе, снижает до минимума наличие неметаллических примесей в результирующем упрочняющем наплавленном покрытии, получаемом при последующем поверхностном упрочнении. 10. Способ по любому из пп.1-9, который содержит изготовление сварочного расходного материала из ферросплава, который имеет отношение хром/углерод 7,0. 11. Способ по любому из пп.1-10, который содержит изготовление сварочного расходного материала из ферросплава, который имеет содержание хрома в диапазоне 30-65 мас.%. 12. Способ по любому из пп.1-11, который содержит изготовление сварочного расходного материала из ферросплава, который имеет содержание химически связанного углерода выше 7,5 мас.%. 13. Способ по любому из пп.1-12, в котором упомянутый второй этап получения из расплава твердого сварочного расходного материала из ферросплава содержит литье упомянутого расплава в форму(формы) или другое литейное средство с последующим разрушением литого изделия в подходящую форму, например порошок. 14. Способ по любому из пп.1-12, в котором упомянутый второй этап содержит распыление расплава с использованием газа, например аргона, для получения из этого расплава твердого порошка. 15. Сварочный расходуемый ферросплавный материал, содержащий карбид хрома, изготовленный способом по любому из предшествующих пунктов. 16. Материал по п.15, для которого отношение хром/углерод меньше 7,0. 17. Материал по п.15 или 16, который имеет содержание хрома в диапазоне 30-65 мас.%. 18. Материал по любому из пп.15-17, который имеет содержание химически связанного углерода более 7,5 мас.%. 19. Способ изготовления упрочняющего наплавленного покрытия на основе, включающий создание на поверхности основы сварочной ванны из сварочного расходного материала по любому из пп.15-18, и сварочной проволоки.-7 009434 20. Упрочняющее наплавленное покрытие на основе, изготовленное при помощи способа по п.19. 21. Наплавленное покрытие по п.20, которое имеет отношение хром/углерод меньше 7,0. 22. Наплавленное покрытие по п.20 или 21, которое имеет содержание хрома менее 35 мас.%. 23. Наплавленное покрытие по любому из пп.20-22, которое имеет содержание связанного углерода более 4,0 мас.%. 24. Наплавленное покрытие по п.23, которое содержит вольфрам, и/или ванадий, и/или титан, и/или молибден, и/или ниобий, и/или бор в количестве не более 15 мас.%.
МПК / Метки
МПК: C22C 38/22, C22C 38/24, C22C 38/18, C22C 38/28, B23K 35/22, C22C 38/32, C22C 33/04, C23C 30/00, B23K 35/24, C23C 26/02
Метки: твердым, наплавки, сплавом, основе, материалы, железа
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-9434-materialy-na-osnove-zheleza-dlya-naplavki-tverdym-splavom.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Материалы на основе железа для наплавки твердым сплавом</a>
Предыдущий патент: Игровой автомат и игровая система
Следующий патент: Способ получения алмазов фантазийного красного цвета
Случайный патент: Способ получения катализатора полимеризации олефинов