Покрытие для защиты сталей от окисления при горячей обработке давлением

 

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛБ% ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ ДАВЛЕНИЕМ, содержащее серебристый графит и жидкое стекло, отличающееся тем, что, с целью повышения защитной способности от окисления при 1300-1400 С, оно дополнительно содержит марганцевую руду и воду, а в качестве жидкого стекла - растворимый силикат натрия с модулем 2,2-2,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Марганцевая руда 35-38 Серебристый графит 29-35 Растворимый силикат (П натрия с модулем 2,2-2,5 19-21 с Остальн Вода

(! 9) (! 1) СОЮЗ COBETCHHX

0 Ф

PECflVSЯИН

4(зц С 21 D 1/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ":

Н АВ ПРОНОВФУ СВИДВМЙПЬСТВЪ .. 1

ГОСУДАРСТВЕННЬЗЙ КОМИТЕТ СОСР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНИМИ МЙ

Марганцевая руда 35-38

29-35

Серебристый графит (21) 3557163/22-02 (22) 24.02.83 (46) 23.05.85. Бюл. Р 19 (72) А.И. Серпокрылов, Б.Ф. Гетман, Г.А. Чикаленко, А.А. Серпокрылов, А.Б. Гоголь и Е.Е. Цивадиц (71) Производственное объединение

"Ждановтяжмаш" (53) 621.78.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 395442, кл. С 2! D 1/68, 1972.

Авторское свидетельство СССР

М 781219, кл. С 21 D 1/70, 1979.

Авторское свидетельство СССР

0 621751, кл. С 21 D 1/70. 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 737475, кл. С 21 D 1/70, 1978. (54) (57) ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛЕ)1 .

ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ

ДАВЛЕНИЕМ, содержащее серебристый графит и жидкое стекло, о т л .и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения защитной способности от окисления при 1300-1400 С, оно дополнительно содержит марганцевую руду и воду, а в качестве жидкого стекла — растворимый силикат натрия с модулем 2,2-2,5 при следующем соотношении компонентов, масЛ

Растворимый силикат натрия с модулем 2,2-2,5 19-21

Вода Остальное. С

1 1157086

Изобретение относится к составам для предохранения металла от окислообразования и обезуглероживания при нагреве его перед горячей обработкой давлением и может быть использо- S вано для защиты сталей и сплавов в металлургической и машино-троительной промышленности от высокотемпературной коррозии, преимущественно при технологических нагревах перед прокаткой, ковкой, штамповкой.

Цель изобретения — повышение защитной способности покрытия от окисления при 1300-1400 С.

Готовят предлагаемые покрытия по следующей технологии.

Исходные сухие компоненты мелкой фракции, просеянные, взвешивают в заданных пропорциях, тщательно перемещивают, растворимыи силикат натрия (М 2,3) перемешивают с водой в задан ных соотношениям, при этом удельный вес раствора равен 1,25-1,30 г/см °

Полученный раствор вливают в сухие подготовленные компоненты и после тщательного перемешивания покрытие подогревают до 95 С.

Подготовленные образцы из стали

09Г2С, предварительно очищенные от ржавчины, масел, окалины, подогревают в камерной печи до 75 С .и покрывают составом путем окунания в ванну

Толщина покрытия составляет 4 мм, расход покрытия на 1 м защищаемой поверхности 5,0 кг. Покрытые образцы устанавливают на поддон и помещают в печь, где выдерживают до 8-12 ч при

1350 С, после чего определяют потерю металла или окалинообразование. При визуальном осмотре устанавливают,что в отдельных вариантах покрытие плотное без трещин. Покрытие в соответст вии с требованиями технического процесса снимается разрушением пневмомолотком и сдувается сжатым воздухом

При прокатке и свободной ковке за готовки подают с покрытием.

Составы предлагаемых покрытий и известных и их свойства представлены в таблице.

Как следует из таблицы, пораженность окалиной поверхности металла, защищавшегося покрытием 3, отсутствует. Удовлетворительные результаты достигают при применении покрытий 2 и 4.

Выбранное сочетание компонентов позволяет получить плотную без тре10

О

ЗО

° ф

50 щин спеченную изоляцию на металле, предохраняющую его от окисления печной атмосферы при длительном (до 12 ч) воздействии и при температуре до 1350 С.

При отношении окиси кремния к окиси натрия в растворимом силикате натрия, называемом модулем и равном

2,2-2,5, в соединении с водой образуется композиция, которая в сочетании с марганцевой рудой в принятом соотношении является оптимальной для получения плотного спеченного покрытия без трещин. Соединения марганца (МпзО, МпйО, Hn0 SiO, Мп Оз ЗН,О и др.), находящиеся в марганцевой руде, при температуре выше 1000 С разлагаются, восстанавливаясь в Мп0, и с углеродом, содержащимся в серебристом графите в необходимом количестве, образуют карбиды, которые способствуют упрочнению покрытия и спеканию с основным металлом.

При 1350 С я длительном нагреве

{12 ч) графит s принятом количестве, испаряясь, образовывает газовую защиту, в результате чего выделившийся атомарный углерод соединяется с кислородом печной атмосферы и предохраняет металл от окисления. .С помощью спектрографического, рентгеноструктурного и дифференциально-термического методов исследования установлейы оптимальные условия протекания указанных процессов, которые достигаются в случае соблюдения предлагаемых пределов содержания компонентов.

При содержании в составе покрытия 1 большого количества графита, воды и малого количества растворимого силиката натрия не обеспечивается воэможность полученйя прочного покрытия из-эа высокого содержания влаги. Покрытие стекает и образует тонкий слой, что усложняет работу, в результате проникает кислород атмосферы печи к металлу и происходит окислообразование, которое составляет в первые 8 ч до 0 5 мм/ч, а при дальнейшем нагреве последующее время (до 12 ч) по 0,2 мм/ч.

При увеличении содержания марганца и уменьшении воды прочность покрытия 5 снижается, в результате б чего происходит охрупчивание за счет высокого удельного веса жидкой сос57086

Opagua

taaaaa

f ээ 40

35 35

0,S

0,2

ОеааеаО.О2 зо эс

Огсз ссс» оссутссссс 3 ссос ааа зссэа

30 29

o,оз с1 эз о.з а

2З о.э

Иэвассссс

29 3 29,0 . 9,6 с,в

1 ° S

t,S э,d сэ,o З>3 2С,О

0,9. Составитель А. Кулемии

Редактор Н. Гунько Техред И.Асталош Корректор E Рошко

Заказ 3284/24 Тирам 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская набсэ д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. У2кгород, ул. Проектная, 4 з 11 тавляющей, что приводит к растрескнванию покрытия.

Известные покрытия 6 и 7 при

1380 С имеют очень низкую прочность н полностью снимаются с поверхности металла, что приводит к окисленности. При этом потери металла в первые

8 ч составляют 1,0-1,5 мм/ч, а за

:последующее время до 2,5 мм/ 2 °

Таким образом, оптимальный состав. покрытия 2-4 обеспечивает защиту от окисления поверхности при го-рячей обработке давлением.

Благодаря этоМу исключается образование трудноудалимой окалины и„ как следствие, существенно сннзоаюто. трудоемкость отделки изделий, потери от забракования по причине выхода за пределы минусовых отклонений по размерам, пережогу перегрева и т.д.

19 и улучшается качество металла, сни2кается себестоимость выпускаемой продукции.