Высокоресурсныешаровые краны и другие изделия из

новых керметов

1

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

«МАРОМА Технологии» (г. Уфа)Директор: Рустам Ф. Мамлеев

Проблема

2

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» (Ш

аров

ые

кран

ы)

20.0

4.23

• Несмотря на очевидные преимущества, шаровые краны на технологических линиях с абразивными средами и высокими температурами имеют ограниченное использование.

• Это связано с дороговизной высокоресурсных шаровых кранов зарубежного производства с затворами из нержавеющих сталей с многослойными керметными покрытиями и керамических материалов, которые по стоимости почти на порядок превышают заменяемые ими задвижки и вентили.

• Актуальным является задача разработки шарового крана значительно дешевле высококачественных импортных аналогов при сопоставимом качестве.

Продукт и областьприменения

• Для решения задачи разработана технология изготовления шарового затвора целиком из кермета на основе карбида титана со связками из никелевых сплавов и сталей. Материал обладает оптимальным комплексом свойств как карбидной основы – твердость и износостойкость, так и металлической связки – пластичность и стойкость против термических и механических ударов.

• Эффективная область применения – технологические линии с абразивными средами и температурами до 600 0С и выше.

3

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» (Ш

аров

ые

кран

ы)

20.0

4.23

Технология

4

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

Подготовка формы (Al2O3):

10000С, 4 ч

Инфильтрация расплавом металла

пористого TiC: 1500 0С, 0.5 ч

Заготовка TiC-Me:

Порошок TiC

Формование и спекание TiC:

16000С, 2 ч

Характеристика заготовки шарового затвора

Традиционные технологии порошковой металлургии непригодны для изготовления заготовок шарового затвора из износостойких керметов, так как:

•не обеспечивают получения качественных заготовок сложной конфигурации;

•влекут за собой высокую трудоемкость механообработки из-за больших припусков в связи со значительной (15…30%) усадкой при спекании.

Новая технология позволяет:•изготовлять однородные и качественные заготовки

шарового затвора полностью из керметов;•значительно снизить трудоемкость механообработки за счет

минимальных (≤1,5 мм) припусков благодаря малой усадке (≤ 2%) при получении.

5

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

Структура кермета TiC-Me

6

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

В металлической матрице распределены частицы карбида титана, которые могут быть изолированы или образовывать каркас. Частицы карбида титана имеют оболочку твердого раствора, которая связана с матрицей, что обеспечивает высокие механические свойства кермета.

Сравнительные свойства керметов и аналогов

7

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» (Ш

аров

ые

кран

ы)

20.0

4.23

Покрытие TiN

8

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» (Ш

аров

ые

кран

ы)

20.0

4.23

Предлагаемый шаровой затвор изготовлен из кермета на основе TiC и не требует нанесения износостойких покрытий. Для снижения коэффициента трения и усилий поворота шаровой пробки на трущиеся поверхности можно наносить покрытия (TiN, TiC, TiCN и т.д.) толщиной 10…15 мкм. При этом, дополнительно повышается износостойкость.Твердость (HV) покрытий составляет 15…32 ГПа.

Механообработка

9

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» (Ш

аров

ые

кран

ы)

20.0

4.23

Изготовлен сферошлифовальный станок ШС-1 для обработки шаровой пробки из кермета TiC-Me. Круглость не менее 0,01 мм.Разработчик - ООО «МАРОМА Технологии».Шлифование инструментами из алмаза или CBN.Возможны электрохимические и электроэрозионные методы обработки.

Шаровой затвор из кермета

10

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» (Ш

аров

ые

кран

ы)

20.0

4.23

Ключевые преимущества

11

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

Изделия, предлагаемые

рынком

Преимущества шарового затвора из нового кермета TiC-Me

Задвижки и вентили Высокий ресурс, компактность, быстродействие затвора.

Затворы из сталей с многослойными карбидными (WC, Cr3C2, TiC и т.д.) покрытиями

Покрытия не отслаиваются, т.к. все изделие выполнено полностью из кермета, твердость не уменьшается по мере износа, может подвергаться ремонтной шлифовке и значительно дешевле.

Затворы из керамики (Si3N4, SiC, ZrO2, Al2O3)

Высокая стойкость против термических и механических ударов, высокая надежность и значительно дешевле.

Шаровой кран DN50мм с затвором из кермета TiC-

Me

12

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

Сертификат качества №С-RU.АЯ36.В.02809 от 17.09.2012г.Заключения по результатам испытаний от 14.01.2013г. (ООО «АРМТЕХСТРОЙ») и от 04.02.2013г. (ОАО АНК «Башнефть» «Башнефть УНПЗ»)

Интеллектуальная собственность на разработку: патенты РФ 2393063, 2401719, подана международная заявка PCT

Диверсификациятехнологии

Технология универсальна и позволяет изготавливать ряд высокоресурсных изделий из керметов TiC-Me :

•затворные узлы различных типов трубопроводной арматуры габаритами до 500 мм и более;

•крупногабаритные радиальные и торцовые подшипники скольжения;

•шары для высокотемпературных подшипников качения;

•рабочие колеса центробежных насосов;•высокотемпературные деформирующие инструменты;•рабочие и направляющие лопатки турбин.

13

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

Вентиль DN20 , мм PN375

14

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

Рабочие температуры до 600 0С.Проходит испытания на ТЭЦ с положительным результатом.

- Кольцо шибер Ø 500 мм

15

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

Эксплуатировалось на НПЗ при крекинге газ-ойля с алюмосиликатным катализатором при 650-700 0С.Стойкость задвижки по сравнению со штатным шибером с наплавкой кобальтовым стеллитом Пр-В3К повысилась в 4-5 раз.

Контакты

16

ОО

О «

МАР

ОМ

А Те

хнол

огии

» 20

.04.

23

ООО «МАРОМА Технологии»Директор: Рустам Фаритович Мамлеев

#419, 69/2, Проспект Октября, г. Уфа, Россия, 450054Тел.: +7 (937) 3029086Тел./факс: +7 (347) 292-49-35e-mail: mircom@mail.ru www.maroma.ru