Materials and Services

Podobne dokumenty
Odporne na ścieranie proszki do napawania laserowego i PTA

Druty proszkowe odporne na ścieranie

Odporne na ścieranie proszki do napawania laserowego i PTA

Druty proszkowe odporne na ścieranie

Płyty trudnościeralne do ochrony przed zużyciem

Produkcja Regeneracja Napawanie

OK Tubrodur Typ wypełnienia: specjalny

Produkcja Regeneracja Napawanie

Produkty z węglikiem wolframu

Metody łączenia metali. rozłączne nierozłączne:

NAPAWANIE ELEMENTÓW ODPORNYCH NA ZUŻYCIE ŚCIERNE Z ZASTOSOWANIEM MATERIAŁÓW DURMAT. Materiały do napawania dla przemysłu cementowego i energetycznego

MATERIAŁY DO NAPAWANIA DLA PRZEMYSŁU CEMENTOWEGO I ENERGETYCZNEGO

EN 450B. EN 14700: E Z Fe3. zasadowa

Praktyczne rozwiązania problemów ścierania się części maszyn rolniczych. Z nami nie oddacie pola konkurencji

COROPLATE. Płyty kompozytowe osłonowe odporne na ścieranie Chroni urządzenia, obniża koszty. Ochrona przed ścieraniem w przemyśle hutniczym

Rozwój metod spawania łukowego stali nierdzewnych w kierunku rozszerzenia możliwości technologicznych i zwiększenia wydajności procesu

TECHNOGENIA POLSKA TECHNOGENIA

OK BAND Rodzaj stopu: C-Mn. Typowy skład chemiczny taśmy (%): C Si Mn 0,10 0,25 0,50. Dopuszczenia: -

GRUPA I: bardzo duży udar (stale manganowe)

NOŻE OBROTOWE SEM-NO

DOLFA-POWDER FREZY TRZPIENIOWE ZE STALI PROSZKOWEJ DOLFAMEX

OPTYMALIZACJA CZERPAKÓW KOPAREK KOŁOWYCH URABIAJĄCYCH UTWORY TRUDNO URABIALNE

STALE NARZĘDZIOWE DO PRACY NA GORĄCO

Materiały do hartowania: Spawane materiały: OPIS TECHNOLOGII:

Inżynieria Materiałowa

OK Tigrod 308L (OK Tigrod 16.10)*

Inżynieria Materiałowa

The project "TEMPUS - MMATENG"

Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: Inżynieria powierzchni i metody spawalnicze w inżynierii powierzchni Wydział Inżynierii

Ich właściwości zmieniające się w szerokim zakresie w zależności od składu chemicznego (rys) i technologii wytwarzania wyrobu.

OK SFA/AWS A5.4: E308L-16 EN 1600: E 19 9 L R 1 1. rutylowa. Otulina:

PN-EN :2010 Spawanie. Szczegóły podstawowych złączy spawanych w stali. Część 1: Elementy ciśnieniowe (oryg.) Zastępuje: PN-EN :2002

OZNACZENIE EGZAMINU KWALIFIKACYJNEGO SPAWACZA WEDŁUG PN-EN I PN-EN ISO

PL B1. PLASMA SYSTEM SPÓŁKA AKCYJNA, Siemianowice Śląskie, PL BUP 23/15

Zespół Szkół Samochodowych

Stale niestopowe jakościowe Stale niestopowe specjalne

Co to jest stal nierdzewna? Fe Cr > 10,5% C < 1,2%

Wysokowydajne systemy laserowe produkcji ALPHA LASER. Autoryzowany Dystrybutor. LaserTech

PRZYGOTÓWKI WĘGLIKOWE

OK FLUX Dopuszczenia: TÜV (OK Band 316L) 0,2-2,0 mm Suszenie:

MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE

Emisja substancji o działaniu rakotwórczym przy spawaniu niskoenergetycznymi metodami łukowymi stali odpornych na korozję

UE6110 MC6025 UH6400 US735 HZ/HL/ HM/HX/ HV/HR TOOLS NEWS. Nowy system łamaczy wióra do obróbki ciężkiej

wpływ niobu na właściwości warstw wierzchnich napawanych samoosłonowymi drutami proszkowymi o stopiwie Fe-cr-c

NATRYSKIWANE CIEPLNIE POWŁOKI OCHRONNE STOSOWANE W OCHRONIE PRZED PROCESAMI KOROZYJNYMI.

Stal - definicja Stal

... Definicja procesu spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego (MIG), aktywnego (MAG):...

ODPORNOŚĆ M9315 M9325 M9340 P M NOWE MATERIAŁY SKRAWAJĄCE DO FREZOWANIA SERIA M9300.

QUADWORX CZTERY KRAWĘDZIE DLA WIĘKSZEJ WYDAJNOŚCI

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

TOOLS. Najnowsza generacja w toczeniu. Specjalne właściwości. NeW NeW. Nr. 226 /2011-PL


PRECYZJA 100% 90% 80% 70% 60% 50% SZYBKOŚĆ 40% 30% 20% 10% JAKOŚĆ POWIERZCHNI RÓBKI. Druty certyfikowane

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z MATERIAŁÓW KONSTRUKCYJNYCH I EKSPLOATACYJNYCH

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

WPŁYW DODATKÓW STOPOWYCH NA WŁASNOŚCI STOPU ALUMINIUM KRZEM O NADEUTEKTYCZNYM SKŁADZIE

HOT WELD M Drut elektrodowy do spawania łukowego w osłonie gazów ochronnych

STALE STOPOWE KONSTRUKCYJNE. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

OK Autrod 308L (OK Autrod 16.10)*

STAL DO PRZETWÓRSTWA TWORZYW SZTUCZNYCH

STAL NARZĘDZIOWA DO PRACY NA GORĄCO

MATERIAŁ ELWOM 25. Mikrostruktura kompozytu W-Cu25: ciemne obszary miedzi na tle jasnego szkieletu wolframowego; pow. 250x.

WIERTŁA RUROWE nowa niższa cena nowa geometria (łamacz wióra)

Stale narzędziowe - stopy przeznaczone na narzędzia tj. przedmioty służące do rozdzielania i rozdrabniania materiałów bądź nadawania kształtu przez

ELEMENTY RUROCIĄGU KATALOG OGÓLNY

DUŻA ŻYWOTNOŚĆ, WIĘKSZA WYDAJNOŚĆ: OSTRZA LUTZ DLA PRODUCENTÓW DYWANÓW I TEKSTYLIÓW

Wydajność w obszarze HSS

Shield-Bright 308L (OK TUBROD 14.20)*

OK Autrod 1070 (OK Autrod 18.01)*

VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH JAKOŚĆ. FTC WC-Wraw material SFTC ROBI RÓŻNICĘ DIN EN ISO 9001:2008 DIN EN ISO

Nowoczesne metody metalurgii proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część III

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Stopów i Kompozytów Odlewanych

Stale narzędziowe. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

DOKŁADNIE I SZYBKO MOŻECIE PAŃSTWO ZWIĘKSZYĆ SWOJE MOCE PRZEROBOWE DZIĘKI OSTRZOM LUTZ DO CIĘCIA WŁÓKIEN

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

Nowoczesne stale bainityczne

SERYJNA JAKOŚĆ - OSTRZA PRZEMYSŁOWE LUTZ DLA PRZEMYSŁU MOTORYZACYJNEGO

AlfaFusion Technologia stosowana w produkcji płytowych wymienników ciepła

Ogólne informacje o spawaniu drutami rdzeniowymi

Właściwa jakość i wydajność. CORGON gazy osłonowe do spawania stali niestopowych i niskostopowych.

CIENKOŚCIENNE KONSTRUKCJE METALOWE

TWARDOŚĆ, UDARNOŚĆ I ZUŻYCIE EROZYJNE STALIWA CHROMOWEGO

ODPORNOŚĆ STALIWA NA ZUŻYCIE EROZYJNE CZĘŚĆ II. ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ

PL B1. Politechnika Świętokrzyska,Kielce,PL BUP 10/08. Wojciech Depczyński,Jasło,PL Norbert Radek,Górno,PL

Kompensatory stalowe. Produkcja. Strona 1 z 76

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

ENDUROQ - technologia obróbki powierzchni tłoczysk wielkogabarytowych cylindrów hydraulicznych zapewniająca wysoką odporność na korozję

BLACHY PRECYZYJNE ZE STALI HARTOWANEJ I MOSIĄDZU, PODKŁADOWE TAŚMY I FOLIE

KOŁEK N AKRON SD1 - A CONECTOR SD1 - A WELDING STUD SHEAR CONNECTOR CONECTORES DE ANCORAGEM GOUJON D ANCRAGE CONNETTORE

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

OTRZYMYWANIE KOMPOZYTÓW METALOWO-CERAMICZNYCH METODAMI PLAZMOWYMI

STABILNOŚĆ STRUKTURALNA STALI P92 W KSZTAŁTOWANYCH PLASTYCZNIE ELEMENTACH RUROCIĄGÓW KOTŁÓW ENERGETYCZNYCH ANDRZEJ TOKARZ, WŁADYSŁAW ZALECKI

KONSTRUKCJE METALOWE - LABORATORIUM. Produkcja i budowa stali

1. OZNACZANIE STALI WEDŁUG NORM EUROPEJSKICH

Akademia Morska w Szczecinie Instytut InŜynierii Transportu Zakład Techniki Transportu. Materiałoznawstwo i Nauka o materiałach

ŻELIWNE ŁOŻYSKA ŚLIZGOWE ODPORNE NA ZUŻYCIE ŚCIERNE

SSAB Boron STWORZONE DLA CIEBIE I DO HARTOWANIA

PLAZMOWE NATRYSKIWANIE POWŁOK

PIERWIASTKI STOPOWE W STALACH. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Transkrypt:

VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH Materials and Services Proszki i druty proszkowe DURMAT do napawania i natryskiwania cieplnego napoin i powłok trudnościeralnych i odpornych na ścieranie F. Schreiber DURUM-VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH, schreiber@durum.de B. Kuczowitz BENDAM,bendam@bendam.pl for Wear Protection

1. Wstęp Abrazyjne i erozyjne zużywanie się części maszyn i urządzeń pracujących w różnych gałęziach przemysłu np. górniczym, wydobywczym, cementowym, wydobywczym generuje wymierne straty finansowe. Rozwiązaniem tych problemów jest wprowadzenie i zastosowanie drutów proszkowych i proszków do wykonywania różnego rodzaju napoin i powłok. Do wyboru mamy tu napawanie MIG, WIG, gazowe, plazmowe, laserowe, natryskiwanie cieplne [1-3]. Wybór odpowiedniej technologii i materiału dodatkowego wynika z potrzeby uzyskania coraz większej żywotności powierzchni obciążonych elementów. Dodatkowo w mechanizmach zużycia poszczególnych elementów części maszyn problemem jest nie tylko abrazja, erozja lecz również korozja. Sytuację tą można rozwiązać tylko poprzez dobór odpowiedniej metody napawania lub natryskiwania cieplnego oraz materiału dodatkowego [1-5]. Firma DURUM - Ochrona Przed Ścieraniem Sp. z o.o. (DURUM) powstała w 1984 w Mettmann w pobliżu Dusseldorfu i zajmowała się produkcją materiałów ochraniających przed ścieraniem. Już w pierwszym roku istnienia rozpoczęła eksport swoich produktów do ponad 10 krajów europejskich, by w roku 1986 rozszerzyć swoją działalność na Singapur, Australię i inne rynki zamorskie. Obecnie DURUM ma odbiorców w ponad 60 krajach na całym świecie, a fabryki i serwisy tej firmy znajdują się we Francji, Brazylii i USA. Dzięki partnerom i pośrednikom takim jak firma BENDAM, DURUM rozszerzyło swoją współpracę na wszystkich pięciu kontynentach. DURUM jest rozpoznawalne jako światowy producent wysokowartościowych drutów proszkowych, elektrod i proszków do stosowania w aplikacjach trudnościeralnych. W celu polepszenia jakości produktów i dostosowania rozwiązań do skomplikowanych problemów firma DURUM każdego roku znaczną część swoich środków przeznacza na badania. Firma BENDAM została założona w 2005 roku w Polsce jako pośrednik i biuro doradcze w sprawach napawania i natryskiwania cieplnego. BENDAM ma 25 lat doświadczenia w tym zakresie. Dzięki ścisłej współpracy z firmą DURUM, BENDAM oferuje od 2011 roku na rynku polskim innowacyjne rozwiązania dotyczące warstw trudnościeralnych. Jako przedsiębiorstwa średniej wielkości obie firmy charakteryzują się dużą elastycznością skierowaną na Our wide range of specialized surface hard-facing materials includes: Tungsten carbide rods for oxy-acetylene welding Nickel, cobalt and iron based flux cored wire FCAW wires with tungsten carbide and complex carbides to provide extremely hard and tough coatings, used principially for extreme wear applications Tungsten carbides, complex carbides and chromium carbides for manual arc welding PTA welding powders PTA machines, torches and powder feeders Powders for oxy-acetylene welding and spraying Fused crushed and spherical tungsten carbides Pre-manufactured replacement wear parts Thermal spray powders (conforming to DIN EN 1274) Thermal spray wires (conforming to DIN EN 14919) 2 2014 DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH

opracowanie indywidualnych rozwiązań mających z sukcesem zastosowanie w praktyce. Tylko w ścisłej współpracy z naszymi klientami możemy oferować rozwiązania szyte na miarę! Różne wymagania wobec wytrzymałości warstw wierzchnich są osiągane poprzez dobór odpowiednich metod napawania lub natryskiwania oraz dobór odpowiedniego materiału dodatkowego. Wybrane przykłady zastosowań warstw trudnościeralnych w przemyśle należy szczegółowo przeanalizować. 2. Napawanie: postępowanie i właściwości 2.1. Definicje i informacje wstępne Napawanie jest procesem nanoszenia warstwy przyczepnej na powierzchni detalu przez stopienie materiału. Oprócz naprawy łączonych powierzchni proces ten służy przede wszystkim do natapiania stopem twardym (warstwy trudnościeralne), platerowania (ochrona przed korozją) i do buforów powierzchni elementów konstrukcyjnych ( warstwy pośrednie). Podczas procesu napawania korpus elementu konstrukcyjnego pełni rolę nośnika o wystarczająco elastycznych właściwościach, by warstwa napawana była warstwą funkcyjną chroniącą detal przed korozją, ścieraniem i/lub wysoką temperaturą. Napawanie jest w niewielkim stopniu zależne od geometrii detalu. Proces ten gwarantuje dobrą przyczepność między materiałem rodzimym a warstwą napawaną, szczelność warstwy wierzchniej i dobre przenoszenie ciepła na element. Wśród alternatywnych metod nakładania warstw wierzchnich, proces natryskiwania cieplnego wyróżnia się w sposób szczególny. Jakość powłoki jest uzależniona od rodzaju materiału powłokowego i określona poprzez stosunek ilości materiału tworzącego powłokę do ilości stopionego materiału powłokowego. Może być ona ustalona planimetrycznie poprzez wykonanie przekroju poprzecznego lub poprzez liniową mikroanalizę chemiczną obejmującą powłokę i rdzeń materiału. Generalnie oczekiwany jest brak wymieszania materiału powłokowego i rodzimego lub jak najmniejszy stopień wymieszania materiałów z uwzględnieniem uzyskania poprawnej przyczepności powłok. Stopień wymieszania jest każdorazowo parametrem wynikowym procesu decydującym o jakości warstw wierzchniej. Dla ograniczenia stopnia wymieszania stosowane są domieszki nadstopów lub proces napawania przeprowadzany jest wielowarstwowo. Zabiegi te gwarantują osiągnięcie wymaganych właściwości ochronnych warstw wierzchnich. Oprócz aspektów czysto metalurgicznych związanych z wytwarzaniem warstw wierzchnich ważne jest uwzględnienie specyficznych cech wybranego procesu, gdyż one właśnie warunkują jakość tych warstw. Na jakość warstw składają się: stopień wymieszania materiału dodatkowego z podłożem, obrabialność warstw o podwyższonej twardości, ale również opłacalność ekonomiczna [3-5]. 2.2. Technologia napawania Napawanie stosuje się w przemyśle do produkcji warstw trudnościeralnych. W zależności od warunków produkcyjnych i sprzętowych stosuje się napawanie gazowe, elektrodowe ręczne, łukowe w osłonie gazów GMA, bez osłony gazów ochronnych lub plazmowe (PTA). Metody te wykorzystywane są w odmianach manualnych, półautomatycznych i całkowicie zautomatyzowanych ( tab.1.), [1-3, 5]. Metoda napawania Wydajność napawania [kg/h] Zawartość podłoża w napoinie [] Materiał dodatkowy Przykłady gazowe 1-1,5 0,5 proszek, pręty DURMAT A DURMAT NiA elektodowe 1-2 15-30 GMA 3-10 20-30 elektody lite i proszkowe druty rurkowe (proszkowe) DURMAT E DURMAT NISE DURMAT Ni2 DURMAT FD60 DURMAT NIFD plazmowe < 12 kg 5-10 proszek DURMAT 61PTA Tab. 1: Technologia napawania Proszki i druty proszkowe DURMAT do napawania i natryskiwania cieplnego napoin i powłok trudnościeralnych i odpornych na cieranie 3

Napawanie gazowe proszkiem z węglikiem wolframu (FTC) (DURMAT 60 FTC) i/lub elektrodami prętowymi FTC (DURMAT A) lub elektrodą otuloną (DURMAT B) są w dalszym ciągu zaliczane do najbardziej uznanych metod na świecie. W oparciu o prostą obsługę manualną i nieskomplikowany montaż, napawanie tego typu stosowane jest na całym świecie nawet w utrudnionych warunkach produkcyjnych. W tej metodzie możliwe jest niewielkie wymieszanie materiału dodatkowego z podłożem. W procesie wykorzystuje się z reguły płomień o właściwościach obojętnych. Wydajność stapiania elektrody (poniżej 1,5 kg/godz.) jest wprawdzie niewielka lecz metoda nadaje się wyjątkowo do miejscowego natapiania stopów o podwyższonej twardości na powierzchniach silnie obciążonych jak np. koronki wiertnicze lub przecinaki. W przypadku dużych elementów konstrukcyjnych rezygnuje si e z tej metody ze względu na wysokie koszty związane z podgrzewaniem wstępnym. Wtedy dobrze sprawdza się napawanie metodą GMA. Bardzo popularnymi metodami pod względem łatwości obsługi jest napawanie ręczne elektrodami ze stopów twardych i elektrodami rurkowymi FTC (DURMAT NISE). Do napawania na dużych powierzchniach jak płyty trudnościeralne lub walce stosuje się metodę GMA ewentualnie napawanie bez osłony gazowej lub plazmowe. W zależności od rodzaju stopu i warunków eksploatacji wymieszanie materiałów podłoża z warstwą wierzchnią w procesie GMA wynosi do 30 w pierwszej warstwie przy założeniu, że grubość napoiny wyniesie 3-5 mm. Poprzez dodatki specjalnych pierwiastków do rdzenia drutów proszkowych możliwe jest napawania GMA z zastosowaniem wielu rodzajów tych drutów. Podobnie możliwa jest poprawa jakości napoin, zmniejszenie stopnia wymieszania materiałów i obniżenie naprężeń cieplnych gdy zastosujemy wariant napawania GMA łukiem pulsującym. Do najnowszych metod łukowych wykorzystujących drutowe elektrody topliwe w napawaniu warstw trudnościeralnych zalicza się metody np. CMT Cold Metal Tranfer oraz Cold Arc. W porównaniu z konwencjonalnymi metodami GMA następuje zwiększenia stopnia odtlenienia twardych napoin. Zastosowanie stopów niklowych zawierających FTC prowadzi do znacznego ograniczenia rozpadu tworzących się twardych faz (rys. 1.). W dobie coraz częściej stosowanych zautomatyzowanych procesów obróbki wykańczającej i rosnących wymagań jakościowych stosuje się napawanie plazmowe PTA. Uzyskane w tym procesie warstwy ochronne wykazują dobrą jakość a stopień wymieszania materiału podłoża w napoinie utrzymuje się poniżej 10 (w zależności od wydajności stapiania i materiałów dodatkowych). Wydajność stapiania materiału dodatkowego w przypadku FTC na osnowie niklu wynosi wtedy ponad 12 kg/godz. Dla uzyskania wysokiej wydajności stosuje się przede wszystkim stopy typu NiBSi (częściowo z chromem) z 60 FTC (DURMAT 61 PTA). W porównaniu z napawaniem drutami proszkowymi metoda ta jest kosztowna i wykraczająca ponad potrzeby. W związku z tym stosuje się ją w miejscach trudnodostępnych dla klasycznych metod łukowych [2]. W przeciwieństwie do tego cechą napoin plazmowych jest doskonała odporność na zużycie ścierne. Rys. 1. CMT napawanie drutem DURMAT NiFD (fi 2,0 mm): 60 zawartości FTC 4 2014 DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH

3. Materiały trudnościeralne do napawania Na etapie technologicznym planowania warstwy trudnościeralnej najważniejszy jest dobór odpowiedniego materiału. Ogólnie mówiąc materiał rodzimy elementu konstrukcyjnego dobiera się tak, aby sprostał obciążeniom mechanicznym. Materiał dodatkowy dobierany jest z uwagi na przyszłe obciążenia na jakie narażone będzie powierzchnia detalu np. abrazja, korozja, erozja, kawitacja itp. W zależności od obciążeń i dostępności wprowadza się do użytku warstwy trudnościeralne zgodne z EN DIN 8555 jako materiały do wytwarzania powłok lub napoin wielowarstwowych, do których należą przede wszystkim stopy twarde na osnowie żelaza, niklu i kobaltu. Tym samym powstające fazy twarde określa się jako węgliki, azotki, borki i/lub krzemki. Osnowa twardych faz wykazuje ciągliwość wobec panujących obciążeń abrazyjnych, adhezyjnych, erozyjnych (tab.2.) [4-6]. osnowa pierwiastki tworzące twarde fazy niemetale składniki osnowy twarde fazy Fe Cr (Mo, W, V) C (B, Si) Mn, Co, Ni M 23 C 6, M 7 C 3, M 6 C, M 3 C Ni Cr (W, Mo) B, Si, (C) Fe, Cu, Co, Mn Ni 3 B, CrB, Ni 3 Si Co Cr, W (Mo, V, Nb) C (B, Si) Ni, Fe, Cu, Mn M 23 C 6, M 7 C 3 Stopy twarde z 10 grupy materiałowej stosowane są w przemyśle przede wszystkim w postaci drutów proszkowych. Stąd materiały dodatkowe tego typu w postaci drutów litych podlegają znacznym naprężeniom i odkształceniom cieplnym. Druty proszkowe znacznie zatem poszerzają możliwości zastosowań ponieważ ich produkcja jest nisko kosztowa oraz istnieje możliwość produkcji wybranych stopów w małych ilościach. Dostępne średnice drutów proszkowych to 1.2, 1.6, 2.0, 2.4, 2.8 mm. Zróżnicowany skład chemiczny drutów oraz analiza chemiczny napoin gwarantuje wytworzenie poprawnej warstwy. Najbardziej znaczącym obszarem zastosowania drutów proszkowych jest napawanie stopem twardym elementów konstrukcyjnych o ostrych krawędziach narażonych na obciążenia abrazyjne. W tej dziedzinie stosuje się ponadto twarde stopy żelazowe z wysoką zawartością chromu i węgla. Struktura stopiwa tej grupy stopów zawiera znaczniej mniej węglików chromu o większych rozmiarach niż w procesie odlewania [7]. W stopach o zawartości 4,5 węgla i 30 chromu zawartość twardych faz węglikowych jest duża, co prowadzi do powstawania pęknięć w warstwie napoin. Typowa struktura stopiwa w stopach nadeutektycznych FeCr podobnie jak w stopach o zawartości 4,73 C, 22 Cr i 5,8 Nb (rys.2) jest złożona z powstałych węglików pierwotnych chromu typu M 7 C 3, które zlokalizowane są w eutektycznej osnowie. Tab.2. Podział stopów twardych DURMAT druty proszkowe C Cr Mo Co B W + baza zastosowanie FD 250K 0.5 14 0.6 - - - 16 Fe walce, szyny, kruszarki FD 601 0.5 6 - - - 1 V: 1.5 Fe elementy udarowe, ślimaki przenośników FD 56 5.4 32 - - - - - Fe płyty pancerne, wentylatory FD 60 5.2 22 - - - - Nb: 7 Fe szęki koparek, łopaty mieszarek FD 65 5.2 21 7 - - 2 Nb: 7 V: 1 Fe strefy gorące, łamacze spieku FD 68 5 38 - - - - B: 2 Fe gorące sita, elementy młynów FD SE12/50 0.6 21 - - 2.8-4.8 Si Ni chemia, przemysł spożywczy Duroloy 520 0.05 19 6 10-5 Ti: 3 Al: 2 Ni drągi do pielgrzymkowego walcowania rur, matryce kowadeł Durolit 6 1.1 27 - - - 4.5 Fe:>3 Co wantyle, nożyce do cięcia na gorąco NIFD <1 <5 - - <2-60 FTC Ni napawanie stopem twardym FTC Tab. 3. Podstawowe stopy twarde z 10 grupy materiałowej wg DIN 8555 Proszki i druty proszkowe DURMAT do napawania i natryskiwania cieplnego napoin i powłok trudnościeralnych i odpornych na cieranie 5

Rys. 2. Mikrostruktura napoin o podwyższonej twardości a) DURMAT FD60 (FeCrCNb), b) DURMAT NIFD (NiBSi+60FTC) Podczas zwiększenia obciążeń abrazyjnych na skutek uderzeń (obciążenie udarowe) istnieje możliwość przedłużenia żywotność detalu pod warunkiem unikania znacznych wykruszeń i obciążeń w warstwie głębokiej tzn. twardość materiału dodatkowego jest większa niż twardość materiału przerabianego (powodującego abrazję). Przy wysoko abrazyjnym obciążeniu stopy konwencjonalne nie są wystarczającym zabezpieczeniem i ochroną antyabrazyjną. W tej sytuacji skuteczną ochronę przed zużyciem ściernym zapewni włączenie tzw. pseudostopów zawierających mieszaninę żelaza, niklu i kobaltu oraz materiałów o dużej twardości. Po napawaniu struktura stopów wykazuje ciągliwość osnowy ściśle metalurgicznie powiązanej z twardymi cząstkami. Wśród różnorodnych twardych stopów węglikowych w przemyśle od lat obserwuje się wzmożone zainteresowanie stopami twardymi typu FTC (WC W 2 C). Do istotnych zalet tych stopów należy duża twardość na poziomie powyżej 2000 HV i osiągalna dzięki temu wysoka wytrzymałość na obciążenia abrazyjne. Na rysunku 1 przedstawiono przykład typowej mikrostruktury napoiny ze stopu typu FTC w porównaniu z mikrostrukturą napoiny ze stopu typu FeCrC. Rys. 3. Napawanie walca młyńskiego z profilowaniem 4. Zastosowanie w praktyce Druty proszkowe znajdują najczęściej zastosowanie na powierzchniach narażonych zna zużycie ścierne i na abrazję np. cementownie, walce młyńskie (rys.3.). W ten prosty sposób przy użyciu elektrod proszkowych samoosłonowych możliwe jest wytworzenie napoin wielowarstwowych na ulepszony korpus ze stali kutej CrNi. Materiały o duże j twardości składają się z osnowy austenityczno- martenzytycznej oraz zatopionej w niej dużej ilości węglików pierwotnych chromu i węglików typu NbC lub TiC. Tego typu warstwy zapewniają uzyskanie twardości końcowej warstwy wynoszącej powyżej 60 HRc. Jednak już na etapie krystalizacji napoin pojawiają się wyraźny ślad pęknięcia hartowniczego, przez co napawanie twardych stopów jest pozbawione naprężeń. Za inny przykład może posłużyć napawanie stopami twardymi płyt trudnościeralnych o dużych rozmiarach. Płyty tego typu występują w różnych rozmiarach przy czym najmniejsza grubość materiału podłoża wynosi 5 mm. Na materiał podłoża narażony na obciążenia mechaniczne stosuje się niestopowe stale konstrukcyjne oraz stale drobnoziarniste o podwyższonej wytrzymałości oraz stale stopowe. Poprzez możliwość wyboru dowolnego kształtu detalu lub przez wykruszanie się detalu wynikające z zastosowani urządzeń tnących sterowych komputerowo stworzono do dyspozycji użytkownika specjalnie opracowany system ochrony przed ścieraniem. Tym samym możliwe jest wytwarzanie w zależności od zapotrzebowania elementów konstrukcyjnych takich jak łopatki wentylatorów, przenośniki wstrząsowe, zbiorniki, silosy tego rodzaju płyt. Alternatywnie do zastosowania płyt trudnościeralnych w warunkach silnej erozji stosuje się bezpośrednie napawanie młynków, separatorów odśrodkowych, zasuw tarcz komórkowych, wentylatorów czy łopatek turbin. Jeśli przy małych obciążeniach użyto blachę o twardości od 400 6 2014 DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH

do 600 HB, to przy dużych obciążeniach staramy się stosować napawanie proszkowe nadeutektyczne stopem twardym FeCr lub plazmowe stopem Ni(Cr)BSi wzmocnionym zawartością węglików. Ponieważ w powyższych procesach wytrzymałość na ścieranie jest ściśle powiązana z twardością materiału rodzimego, ziarnistością stopu, kształtem ziaren, prędkością transportu w łuku i udziałem materiału rodzimego. Zawsze jednak należy dostosować odpowiednią ochronę przed ścieraniem do danego zespołu obciążeń. W szczególności w strefach narażonych na silne obciążenia krawędzi jak np. krawędzie łopatek i obszary narażone na turbulencje, możliwe jest przedłużenie żywotności tych elementów stosując opisane techniki. Na rysunku 4 przedstawiono napawanie twardym stopem wirnika wentylatora przemysłowego [5-7]. W napawaniu warstw ochronnych przed abrazją oprócz stosowania stopów twardych FeCrC duże znaczenie na świecie ma napawanie węglikami wolframu oraz węglikami stopowymi. Z powodzenie napawanie to jest stosowane nie tylko na małych detalach w rolnictwie np. na lemieszach pługów lecz również w zautomatyzowanych procesach np. ostrza zębów tnących. Wszędzie tam, gdzie dochodzi do kontaktu detalu z suchym i mokrym podłożem np. przy kruszeniu, cięciu, rozdrabnianiu, mieszaniu, ładowaniu i transportowaniu, elementy maszyn są narażone na abrazję i erozję. Jednak dzięki stopom twardym jesteśmy w stanie znacznie wydłużyć żywotność elementów konstrukcyjnych. W ten sposób np. w kopalniach odkrywkowych przez napawanie PTA materiałem NiBSi + 60 FTC zwiększono ponad podwójnie żywotność np. krawędzi tnących w porównaniu do napawania drutem proszkowym ze stopu na osnowie żelaza [3], (rys.5.). Płaskie napawanie twardymi stopami zostało wykonane w zrobotyzowanym procesie napawania PTA, a krawędzie napawano ręcznie metodą GMA. Rys. 4. Napawanie wirnika wentylatora 5. Podsumowanie W ramach powyższego zestawienia przedstawiono problem ochrony elementów konstrukcyjnych przed ekstremalnym zużyciem ściernym w procesie abrazji. Opisano i porównano stosowane w przemyśle metody napawania wraz z materiałami dodatkowymi. Dzięki zastosowaniu elektrod FeCrC w produkcji seryjnej i regeneracji można oszczędzić nie tylko cenne zasoby lecz również można uniknąć ekonomicznych strat. Dzięki dostępności i łatwości użytkowania oraz niskim kosztom produkcji otwierają się nowe możliwości zastosowań proponowanych technik. Efektywnym uzupełnieniem materiałów do napawania jest w szczególności połączenie węglików wolframu węglikami stopowymi mającymi z powodzeniem zastosowanie w środowisku ekstremalnie abrazyjnym, gdzie już wcześniej zawiodły stopy typu FeCrC. Rys.5. Skrawanie w kopalni odkrywkowej [8] Proszki i druty proszkowe DURMAT do napawania i natryskiwania cieplnego napoin i powłok trudnościeralnych i odpornych na cieranie 7

Typowe zastosowania 8 2014 DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH

Proszki i druty proszkowe DURMAT do napawania i natryskiwania cieplnego napoin i powłok trudnościeralnych i odpornych na cieranie 9

Typowe zastosowania 10 2014 DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH

Literatura [1] Hartung, F.: Verfahren des Auftragschweißens. Moderne Beschichtungsverfahren Herausgeber: Steffens, H. D., W. Brandel, DGM-Informationsgesellschaft Verlag (1992), S. 3-15 [2] Schreiber, F.: Wolfram-Schmelzcarbid im Verschleißschutz: Besonderheiten bei der schweißtechnischen Verarbeitung und Qualitätssicherung. 3. Verschleißschutz Tagung SLV Halle, Tagungsband [3] Tremmer, D. u. W. Wahl: Verschleißschutz durch Auftragschweißen. DVS-Bericht Nr. 176 (1996) 4, S. 44-47 [4] Uetz, H.: Abrasion und Erosion. Carl Hanser Verlag München (1986) [5] Pohl, C.: Schweißtechnik im Ventilatorenbau. DVS-Bericht Nr. 237 (2005). S.111-115 [6] Schreiber, Frank, Oligmüller, J u.a.: Erfahrungen zum Erosionsverhalten an Beschichtungen für die Lüfterindustrie. 5. Fachtagung Verschleißschutz durch Auftragschweißen. (2004) [7] Schreiber, Frank, Schreuders, C. u.a.: Quasinanostrukturierte Beschichtungen für abrasive und erosive Beschichtungen. 9. Fachtagung Verschleißschutz durch Auftragschweißen. (2012) [8] Herrmann, H. Schreiber, Frank. u.a.: Auftragschweißen an Tonschneidecken. 9. Fachtagung Verschleißschutz durch Auftragschweißen. (2008) Proszki i druty proszkowe DURMAT do napawania i natryskiwania cieplnego napoin i powłok trudnościeralnych i odpornych na cieranie 11

DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH Przedstawiciel w POLSCE: BENDAM Carl-Friedrich-Benz-Str. 7 47877 Willich, Germany Tel.: +49 (0) 2154 4837 0 Fax: +49 (0) 2154 4837 78 info@durum.de www.durmat.com ul.szkolna 72 43+230 Goczałkowice-Zdrój Tel/Fax : +48 32 210 18 40 E-mail: bendam@bendam.pl www.bendam.pl 2014 DURUM VERSCHLEISS-SCHUTZ GMBH