Разработка порошковой проволоки для наплавки износостойких покрытий на уплотнительные поверхности запорной трубопроводной арматуры

Цель: создание композиционных покрытий, полученных наплавкой порошковой проволокой, для повышения износостойкости уплотнительных поверхностей запорной арматуры. Установлено, что наибольшую износостойкость имеет металл системы с карбидо-боридным легированием. Среднее значение относительного массового износа такого металла составило 0,0028 г/м, линейного износа - 0,00723 мм/м, а коэффициента трения - 0,412. Несколько меньшую износостойкость имеет металл системы с комплексным карбидо-боридно-нитридно-интерметаллидным легированием. Среднее значение относительного массового износа такого металла составило 0,00342 г/м, линейного износа - 0,00862 мм/м, а коэффициента трения - 0,364. Еще меньшую износостойкость имеет металл системы с комплексным боридно-нитридно-интерметаллидным легированием. Среднее значение относительного массового износа такого металла составило 0,00416 г/м, линейного износа - 0,0122 мм/м, а коэффициента трения - 0,425. Получены результаты, указывающие на то, что чем выше степень упрочнения матрицы покрытия, тем лучше сохраняется его структура, а дисперсные высокопрочные фазы являются эффективными препятствиями для скольжения дислокаций в условиях пластического деформирования плоскостей при изнашивании.Показано, что общая коррозионная стойкость исследуемых систем в медно-уксусном соляном растворе приблизительно одинакова и находится в пределах 2,097 - 2,112 г/м² • ч, что в 2,2 раза выше, чем у металла, наплавленного стандартной нержавеющей проволокой Св-20Х13. Исследования химической коррозионной стойкости показали преимущества системы с нитридно-боридно-интерметаллидным легированием, для которой относительная потеря массы покрытия после 24 ч испытаний в 5%-ном растворе H₂SO₄ составила 20,99 г/(м² • ч), после полного цикла испытаний в течение 96 ч снизилась в 72 раза и составила 0,29 г/(м² • ч). Далее по стойкости следует металл системы с карбидно-боридно-нитридно-интерметаллидным легированием, у которого потеря массы покрытия снижается соответственно с 15,14 г/(м² • ч) до 0,68 г/(м² • ч), т.е. более чем в 22 раза. Металл системы с карбидно-боридным легированием имеет пониженную стойкость к химической коррозии. Для него потеря массы покрытия снижается с 8,78 г/(м² • ч) до 1,17 г/(м² • ч), т.е. всего в 7,5 раза. Приведены расчетные концентрации легирующих компонентов экспериментальных порошковых проволок рациональных составов. Даны технологические рекомендации по использованию полученных результатов.