Автоматическая сварка, 2017, №04



2017 №04 (08)

DOI of Article 10.15407/as2017.04.09

2017 №04 (10)

---

Автоматическая сварка, № 4, 2017, с. 48-53
 

Разработка электродуговых покрытий для восстановления штоков гидроцилиндров горнодобывающего оборудования с использованием порошковых проволок

Т. Р. Ступницкий, М. М. Студент, В. И. Похмурский, М. Б. Тымусь

Физико-механический институт им. Г. В. Карпенко НАН Украины. 79060, г. Львов, ул. Научная, 5. E-mail: student-m-m@ipm.lviv.ua.
 
Реферат
В работе сформулированы основные требования к порошковым проволокам на основе ферросплавов систем Fe–Cr–C и Fe–Cr–B с содержанием хрома свыше 12 мас. % для электродугового напыления износо- и коррозионностойких покрытий. Обнаружено, что наличие 12 мас. % хрома в шихте порошковой проволоки, в отличие от стали, не обеспечивает коррозионной стойкости покрытий в нейтральных водных растворах. Причины этого были исследованы. Экспериментально установлено, что коррозионная стойкость покрытий, содержащих сверх 12 мас. % хрома, обратно пропорциональна их химической микрогетерогенности. Показана высокая эффективность использования пропитки покрытия ингибированным 3%-м раствором Hydroway 1060 для предотвращения проникновения агрессивной среды через поры покрытия к подложке. Разработаны синергичные композиции ингибиторов натрий бензоат + бензилбензоат, обеспечивающие степень защиты от коррозии стали подложки покрытий до 99,14 %. Библиогр. 12, табл. 1, рис. 8.
 
Ключевые слова: дуговые покрытия, порошковые проволоки, ферросплавы, химическая неоднородность, коррозионная стойкость, оксид, карбид, борид, ингибитор
 
Поступила в редакцию 20.03.2017
Подписано в печать 30.03.2017
 
Т. Р. Ступницький, М. М. Студент, В. І. Похмурський, М. Б. Тимусь
 
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України. 79060, м. Львів, вул. Наукова, 5. E-mail: student-m-m@ipm.lviv.ua.
 
Розробка електродугових покриттів для відновлення штоків гідроциліндрів гірничодобувного обладнання із застосуванням порошкових дротів
 
У статті сформульовано основні вимоги до порошкових дротів базових систем Fe–Cr–C та Fe–Cr–B на основі феросплавів для електродугового напилення зносостійких покриттів з підвищеною корозійною стійкістю в нейтральних водних середовищах. Встановлено, що на відміну від суцільних матеріалів для електродугових покриттів наявність 12 мас. % хрому в шихті порошкових дротів не забезпечує їх корозійної стійкості, та з’ясовані основні причини цього. Експериментально зафіксовано, що корозійна стійкість електродугових покриттів з порошкових дротів, що містять понад 12 мас. % хрому, обернено пропорціональна їх хімічній мікрогетерогенності. Показана висока ефективність і доцільність використання просочування покриттів інгібованим 3%-м розчином емульсолу марки Hydroway 1060 для запобігання проникнення водних робочих середовищ через пори покриття до металевої основи. Створено синергічні композиції інгібіторів натрій бензоату та бензилбензоату для захисту покриттів та їх підложки від корозії зі ступенем захисту до 99,14 %.
 
Ключові слова: феросплави, порошковий дріт, електродугові покриття, корозійна стійкість, оксиди, карбіди, бориди, хімічна мікрогетерогенність, інгібітор
 

1. Picas J. A. Forn A., Matthaus G. HVOF coatings as an alternative to hard chrome for pistons and valves // Wear. – 2006. – № 261. – P. 477–488.
2. HVOF–Deposited WCCOCr as replacement for hard Cr in landing gear actuators / A. Aguёro et al.] // Journal of Thermal Spray Technology. – 2011. – № 20(6). – P. 1292–1309.
3. Flitney B. Alternatives to chrome for hydraulic actuators // Sealing technology. – October 2007. – № 10. – P. 8–12.
4. Маркович С. І. Підвищення зносостійкості деталей машин електродуговим напиленням композиційних покриттів з застосуванням різнорідних дротів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.02.04 «Тертя та зношування в машинах» / С. І. Маркович. – Київ, 2007. – 20 с.
5. Полетаев В. А., Третьякова Н. В., Карамов И. А. Исследование деталей электронасосов, упрочненных металлизацией, на износостойкость // Вестник ИГЭУ. – 2007. – № 3. – С. 1–4.
6. Эффективность применения современных газотермических методов напыления для защиты оборудования химической промышленности от коррозии и изнашивания / Л. Х. Балдаев и др. // Химическая техника. – 2007. – № 11. – С. 32–33.
7. Janpin K., Jiansirisomboon S. Characterization and Microstructure of Thermal Sprayed Stainless Steel/Magnesium Oxide Nanocomposite Coatings // Journal of the Microscopy Society of Thailand. – 2011. – № 4(1). – P. 56–59.
8. Dallaire S., Legoux J.–G., Levert H. Abrasion Wear Resistance of Arc–Sprayed Stainless Steel and Composite Stainless Steel Coatings // Journal of Thermal Spray Technology. – 1995. – № 4(2). – P. 163–168.
9. Iron-based coatings arc-sprayed with cored wires for applications at elevated temperatures / B. Wielage et al. // Surface and Coating Technology. – 2013. – № 220. – P. 27–35.
10. Хома М. С., Сисин Г. М. Вплив корозії у середовищах з різним pH на локальні електродні потенціали сталей // Фіз.–хім. механіка матеріалів. – 2010. – № 3. – С. 92–97.
11. Optimization of the chromium content of powder wires of Fe–Cr–C and Fe–Cr–B systems according to the corrrosion resistance of electric-arc coating / T. R. Stupnytskyi et al. // Materials Science. – 2016. – Vol. 52, № 2. – Р. 165–172.
12. Справочник по электрохимии: под ред. А. М. Сухотина. – Л.: Химия, 1981. – 488 с.