Состав покрытия для защиты металлических поверхностей от окисления

 

Изобретение относится к составам для предохранения металла от окисления при нагреве его перед горячей обработкой давлением и может быть использовано для защиты сталей в металлургической и машиностроительной промьшшенности от высокотемпературной .коррозии при технологических нагревах перед прокаткой, ковкой, штамповкой. Цель изобретения - повьш1ение качества защиты путем уменьшения потерь металла в окалину. Сущность изобретения заключается в том, что в известный состав, содержащий полиметафосфат натрия в качестве стеклосвязки, вводятся дистенсилиманитовый концентрат фракции не более 0,05 мм, мелкодисперсная каолиновая глина и двуокись титана. При этом содержание всех компонентов взято в следующих соотношениях, мас.%: дистенсилиманитовый концентрат 50-70, глина каолиновая 21-31, полиметафосфат натрия 6-12, двуокись титана 3-7.2 табл. с С/; 00 tN9 00 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 21 0 1 70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4068721/22-02 (22) 18.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. Ф 29 (75) В.И.Супоницкий и И.Б.Лысенко (53) 621.785.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 737475, кл. С 21 D 1/72, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 781219, кл. С 21 Р 1/70, 1979. (54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ МЕ-

ТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ ОКИСЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к составам для предохранения металла от окисления при нагреве его перед ro рячей обработкой давлением и может быть использовано для защиты сталей в металлургической и машинострои„„Я0„„1328390 А1 тельной промьппленности от высокотемпературной .коррозии при технологических нагревах перед прокаткой, ковкой, штамповкой. Цель изобретения — повьппение качества защиты путем уменьшения потерь металла в окалину.

Сущность изобретения заключается в том, что в известный состав, содержащий полиметафосфат натрия в качестве стеклосвязки, вводятся дистенсилиманитовый концентрат фракции не более 0,05 мм, мелкодисперсная каолиновая глина и двуокись титана, При этом содержание всех компонентов взято в следующих соотношениях, мас.7: дистенсилиманитовый концентрат 50-70, глина каолиновая 21-31, . полиметафосфат натрия 6-12, двуокись титана 3-7.2 табл.

1328390

Т а б л и ц а 1

Содержание, мас.

СосПотеря металла, г/м -ч тав

Каоли- Двуновая окись глина титаДистенПолиметафосфат натрия

Каолини- Высоко глиноземистый силиманитовый конзированный шацентрат на мертель мот

140

32

2l

Нет

Нет

26

50

31

170

46

145

26

Без покрытия

Нет- 420

Нет

Нет

Нет

Изобретение относится к составам для предохранения металла от окисле-! ния при нагреве его перед горячей обработкой давлением и может быть использовано для защиты сталей в ме5 таллургической и машиностроительной промышленности от высокотемпературной коррозии при технологических нагревах перед прокаткой, ковкой, штамповкой.

Цель изобретения — повышение качества защиты путем уменьшения потерь металла в окалину.

Сущность изобретения заключается в том, что введение дистенсилиманитового концентрата в качестве огнеупорной составляющей покрытия обеспечивает максимальную скорость перерождения его в игольчатый муллит при нагреве благодаря наиболее благоприят— ному соотношению А1 О /SiO,à также максимальной приближенности структуры и химической формулы дистенсилиманита и муллита. Каолиновая глина имеет тем-2б пературу размягчения свыше 1500 С.

Она введена с целью получения на поверхности металла в процессе его нагрева до 1100-1300РС термостойкого слоя, препятствующего доступу 30 кислорода к металлу. Кроме того, глина увеличивает адгезию покрытия к поверхности заготовки.

Оксид титана является добавкой, ускоряющей процесс спекания огнеупорной составляющей. Иглы титансодержащего муллита обладают более высокой механической прочностью.

Благодаря выбранному сочетанию компонентов предлагаемый состав обеспечивает защиту от окисления металлов при нагреве до 1400 С. В процессе формирования и службы покрытия происходит взаимодействие огнеупорных составляющих с двуокисью. титана и полиметафосфатом натрия. Двуокись титана, образуя твердый раствор с элементами огнеупорной составляющей покрытия, в несколько раз ускоряет процесс спекания. При этом огнеупорная глина препятствует проникновению кислорода к заготовке на ранних стадиях формирования защитного покрытия. В процессе спекания происходит кристаллизация новообразований — муллита и алюмофосфатов, обеспечивающих уплотнение покрытия и превращающих его в барьер для кислорода и продуктов сгорания топлива в печи.

Для изучения свойств. полученного покрытия приготовлены смеси 2-6 (содержание исходных компонентов приведено в табл.1), а также для сравнения известная смесь 1.

Время термообработки, ч

Температура термообработки, С

Окалина, мм

Состав

1400 3

1400 3

0,40

0,25

1400

0,10

1400

0,35

1400

0,80

1400

0,60

Без покрытия

1400

2,0

ВНИИПИ Заказ 3454/29 Тираж 549 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 3 1

Пример. Для получения покрытия заданного. состава все компоненты тщательно перемешиваются в заданных пропорциях, после чего в полученную смесь добавляют воду до влажности массы 507..

Приготовленная масса наносится на защищаемую поверхность детали окунанием или напылением при помощи сжатого воздуха. Затем стальные заготовки помещают в нагревательную печь, отапливаемую газом и нагревают до принятой технологии. После этого заготовки поступают на ковку или штамповку. Одновременно проверяется покрытие на основе известной шихты, а также металл, незащищенный покрытием. Для этого производится удаление покрытия, которое легко отделяется от заготовки.

Защитные свойства покрытий при определенных температурах и времени выдержки представлены в табл.2.

Таблица 2

Из результатов анализа различных составов покрытия, приведенных в табл.1 и 2, следует, что наилучшими эксплуатационными и защитными свойствами обладает состав 3.

Удовлетворительные результаты достигнуты также в составах 2 и 4.

328390 4

Содержание вводимых компонентов в них находится в предлагаемых пределах.

При содержании компонентов покрытия, выходящих за указанные пределы (составы 5 и 6), потери металла в окалину значительно возрастают. Введение в состав шихты более рекомендуемого содержания каолиновой глины приводит к проявлению берлинитового эффекта при 586-600 С, вызывающего разрушение защитного покрытия. Добавление большего, чем задается в пределах, количества двуокиси титана приводит к повышенной усадке, охрупчиванию и, в конечном итоге, ухудшению защитных свойств систава.

Таким образом, применение защитного покрытия позволяет практически исключить окалинообразование металла при нагреве до 1400 С,которое создает значительные трудности при последующей обработке.

Кроме того, экономится значительное количество металла, которое до применения предлагаемого покрытия безвозвратно терялось во время термообработки.

30 формула и з обретения

Состав покрытия для защиты металлических поверхностей от окисления .

З5 преимущественно при нагреве до

1400 С под обработку металла давлением, содержащий полиметафосфат на трия,огнеупорный компонент, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

40 повышения качества защиты путем уменьшения. потерь металла в окалину, он дополнительно содержит дистенсилиманитовый концентрат фракции не более 0,05 мм, двуокись титана, а в ка45 честве огнеупорного компонента каолиновую глину при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Дистенсилиманитовый концентрат фракции не более

50 0,05 мм 50-70

Каолиновая глина 21-31

Двуокись титана 3-7

Полиметафосфат натрия .6-12