Покрытие для защиты титана и его сплавов при горячей обработке

 

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ, включающее BjO, Na-O, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния качества поверхности и облегчения удаления покрытия, оно дополнительно содержит ZnFg при следующем соотношении компонентов, мас.%: В-Оа57-63 Na,0 . . 28-32 ZnF,5-15

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

7 0 юв с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3536666/29-33 (22) 14.01,83 (46) 30.11.84. Бюл. Р 44 (72) А.А.GpoHKBH А.А.Ильин и Я.Ю.Йовоженец, (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (53) 666.112.92 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 529996, кл. С 03 С 9/16, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 722862 кл. С 03 С 3/14, 1978.

„„Su„„1126551 А (54) (57) ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗИЦИТЫ ТИТАНА.

И ЕГО СПЛАВОВ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ, включающее В О, Na. О, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше" ния качества поверхности и облегчения удаления покрытия, оно дополнительно содержит ZnFg при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

B203, 57-63

На О 28-32

ZnFg

5-15

1126551

Изобретение относится к стекло-. образйым неорганическим материалам, а более конкретно к составам íà основе борного ангидрида, оксидов и галогенидов щелочных, и щелочно.земельных металлов, и может быть использовано s качестве стеклосмаэок при горячей обработке титана и его сплавов, для термохимической обработки (TXO) и защиты от газовой коррозии.

Известно стекло (1) для ТХО высо- колегированных сталей, включающее следующие компоненты, вес.В: Р О 30

50у Na 0 20-30; B O g 5-25) Na BF4

10-20

Указанное стекло хорошо смачива" ет .металлическую поверхность., быстро растворяет окисную пленку, при нагреве стальных заготовок не вызывает обезуглероживания металла. На поверхности заготовок остается тонкая пленка .стекла, которая обеспечивает надежную защиту горячей стальной заготовки от контакта с ат мосферой.

Однако при использовании этого стекла для титановых заготовок наблюдается. взаимодействие расплава . с титаном, сопровождающееся окислением поверхности и образованием гаэонасыщенного слоя.

Наиболее близким к предлагаемому является стекло (2) для ТХО металлов и сплавов, включающее. следующие компоненты, вес.В: В 0 34,0-60,0;

Na<0 14,0-25,0; Р О 0,1-5,0;

NaBF4 0,1-32,0; СаО 5,0-25,0;

СаР 0,1-30,0.

При использовании указанного состава для ТХО титана не наблюдается улучшения качества поверхности, поскольку скорость коррозии основного металла и окисленного слоя мало различаются, примерно равны. Это означает, что удаление окислов происходит медленнее, чем растворение основногО металла. Поэтому после обработки поверхность получается невысокого качества, причем на поверхности,металла происходит отложение труднорастворимых Фосфатов.

Цель изобретения - повышение качества поверхности и облегчение удаления покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что покрытие для. защиты титана и его сплавов при горячей обработке, включающее В О, Nanpa следующем соот5 ношении компонентов, мас.В:

В,О 57-63

Na О 28-32

KnF 5-15

Введение фторида цинка в количест

)0 ве 5,мас.В в состав стекла приводит к интенсивному растворению окисленного слоя с обрабатываемой поверх ности, при этом взаимодействие расплава стекла с титановой основой образца незначительно. При концентрации фторида цинка более 15 мас.В помимо растворения окисленного слоя наблюдается коррозия основного метал. ла. После извлечения из расплава стеклообраэная пленка трудно удалима.

Производят обработку образцов технического титана марки BTl-0 в расплаве стекол при 700-900 С в течение 15 мин. Размеры образцов

20 10. 2 мм . Часть образцов пред25 варйтельно окисляют при 700 С на воздухе в течение 60 мин.

Конкретные примеры покрытия, а также результаты испытаний приведены в таблице.

30 Сравнивая скорести растворения окисленной и неокисленной поверхности, можно отметить, что в предлагаемых составах окисленная поверхность растворяется в 3-4 раза быст35 рее, чем неокисленная. Это означает, что в предлагаемых составах удаление окислов происходит быстрее, чем растворение основного металла, и поэтому после обработки поверхность получается более гладкой (более высокого качества) . При ТХО металла после извлечения из ванны с расплавом на поверхности остается тонкая пленка стекла, защищающая от воздействия атмосферы.Эта пленка отделяется от металла вследствие разности

КТР стекла и металла.

Таким образом, покрытие предлагаемого состава обеспечивает более высокое качество поверхности, чем покрытие известного состава, которое хуже удаляется с поверхности титана при обработке горячей водой ..3

1126551

Средняя скорость корро-. зии за 15 мин, мг/ см

Компоненты, мас.%

Температура обработки, С

Примечание

Na О Е Г

ВО

Неокислен- Окисленная ная поверх- поверхность ность

3,2

700

0,78

Легко удаляется

То же

800 .

0,8

3,3

900

«! !»

0,84

3,4

700

«! !

0,6

2,7

3,0

»! !

0,72

800

0,8

«! l

900! !»

700

0,7

2,6

2,95

0,8.

800

9 00

0,9

3,4

0,9-8,5 700-1000 0,9-8,3

Малорастворимо

Составитель Т.Никульникова

Техред Т. Фанта

Корректор Л.Пилипенко

Редактор Ю. Ковач

Заказ 8629/17 Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

32 63

32 63

У

30 60

30 60

30 60

28 57

28 57

28 57

HpoToTHII °

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул, Проектная,4