Покрытие для защиты сталей от окисления

Авторы патента:

C21D1/70 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к защите легкоокисляющихся сталей от окисления при высокотемпературных нагревах, и может быть использовано для защиты поверхности металла от окисления и обезуглероживания при нагреве под штамповку и термообработку. Цель изобретения - снижение угара и глубины обезуглероженного слоя поверхности металла. Покрытие содержит датолит в количестве 15-25%, алюмосиликатный наполнитель-дистенсиллиманитовый концентрат 20-30% и связку, состоящую из огнеупорной глины в пределах 6-8% и 4% водного раствора карбоксиметилцеллюлозы 10-14%. Применение предлагаемого состава покрытия обеспечивает защиту от окисления и обезуглероживания легкоокисляющихся сталей при нагреве до 900-1200°С и длительной выдержке. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ц) С 21 D 1/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕЧ ЕЛЬСТВУ

20-30

15-20

6-8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4486522/27-02 (22) 26.09.88 (46) 30.07.90. Бюл, В 28 (71) Производственное объединение

"Ждановтяжмаш" (72) А.Б.Гоголь, А.A.Ìàðêóöà, Т.И.Архипова, Е.E.Öèâàäèö и Г.К.Сигаев (53) 785.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1244194, кл. С 21 D 1/70, 1983. (54) ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛЕЙ ОТ

ОКИСЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к защите .легкоокисляющихся сталей от окисления при высокотемпературных нагревах, и

Изобретение относится к машиностроению, преимущесТвенно к защите легкоокисляющихся сталей от окисления при высокотемпературных нагревах,. и может быть использовано для защиты

1. поверхности металла от окисления и обезуглероживания при -нагреве под

/ штамповку и термообработку.

Цель изобретения вЂ” снижение угара и глубины обеэуглероженного слоя поверхности металла.

Покрытие для защиты легкоокисляющихся сталей согласно изобретению содержит датолит, дистенсиллиманитовый концентрат, огнеупорную глину, нефелин, глинозем технический; 4%-ный вбдный раствор карбоксилметилцеллюлозы и отходы шамотного производства

„„SU„, 1581754 А1

2 может быть использовано для защиты поверхности металла от окисления и обезуглероживания при нагреве под штамповку и термообработку. Цель изобретения вЂ” снижение угара и глубины обезуглерожепного слоя поверхности металла. Покрытие содержит датолит в количестве 15-20%, алюмосилнкатный наполнитель вЂ” дистенсиллиманитовый концентрат 20-30% и связку, состоящую иэ огнеупорной глины в пределах

6-8% и 4%-ного водного раствора карбоксиметилцеллюпоэы 10-14%. Применение предлагаемого состава покрытия обеспечивает защиту от окисления и обеэ углероживания легкоокисляющихся стао лей при нагреве до 900-1200 С и длительной выдержке. 2.табл, при следующем соотношении компонен-. тов, мас,%:

Нефелин 18-25

Технический глинозем 7-12

Дистенсиллиманитовый концентрат

Датолит

Огнеупорная глина

4%-ный водный раствор карбоксилметилцеллюлозы 10-14

Отходы шамотного производства Остальное

Введение в .состав покрытия дистенсиллиманитового концентрата в сочетании с глиноземом и нефелином позволяет уменьшить количество стекловидной фазы. При этом мулнит, вылелившийся

3 158175 из силлиманита, образует с глиноземом твердый раствор эвтектики и. соответствует составу нового образования и

Al O SiO >. В силу лучшего положения атомов он имеет лучшие защитные свойства и меньшее линейное расширение, что улучшает свойства и эффективное действие защитного покрытия. Кроме того, введение дистенсиллиманитового концентрата с глиноземом и нефелином способствует созданию инертной атмосферы на поверхности нагреваемой стали в момент формирования покрытия; образуется пленка, которая армирует основу защитного покрытия, что значительно повышает его механическую прочность и термическую стойкость на длительный период выдержки при высокой температуре 1000- 1200 С„ Благодаря содержанию в составе покрытия 4 -ного.

Водного раствора карбоксилметилцеллюлозы в количестве 10-14%, за счет его

Высокой набухающей способности при указанной концентрации обеспечивается 25 нужная стабилизация получаемого водного шликера, седиментационная устойчивость, текучесть, а также достаточно

Высокая механическая прочность высуВенного слоя, 30

Кроме того, датолит, введенный в состав покрытия, повышает смачиваемую способность покрытия в сочетании с нефелином, понижает температуру размягчения состава, что обеспечивает начало формирования покрытия и улучшение защитных свойств его при температурах нагрева в интервале 900вЂ”

1000 С за счет повьш ения защитно-сма зывающего действия.

Таким образом, покрытие для защиты легкоокисляющихся сталей в указанном сочетании и принятом количественном соотношении позволяет снизить угар и глубину обезуглероженного слоя поверхности металла.

Приготовление покрытия производится по известной технологии на существующем оборудовании. Сухие составляющие смешиваются в заданном соотноше50 нии, затем вводится предварительно подготовленный 4 .-ный водный раствор кар бок силметилцеллюлоз ы, тщательно .перемешиваются, добавляя воду до

40 -ной влажности шликера,для равномер-

55 ного распределения связки. Покрытие наносится окунанием, кистью или пульверизатором на образцы стали 20ХГСА.

Толщина нанесенного слоя находится в пределах 0,3-0,4 мм. Применение покрытия не требует специальной подготовки поверхности металла, подвергаемого защите, После естественной сушки образцы нагреваются в интервале о температур 900-1200 С в течение 2 и бч.

Изучалась консистенция шликера, состояние покрытия после сушки на воздухе и нагреве, наличие окалины под покрытием, угар металла, глубина обезуглероженного слоя при различном времени выдержки в интервале температур.

Глубина обезуглероженного слоя и и угар металла изучались по известной методике, отделение покрытия от металла после нагрева и выдержки, наличие окалины под покрытием и состояние покрытия до и после нагрева вЂ” визуально.

Составы покрытий .и свойства, полученные на основе описываемых испытаний, представлены в табл.1 и 2.

По сравнению с прототипом, предлагаемый состав защитного покрытия легкоокисляющихся сталей от окисления и обезуглероживания при высокотемпературном нагреве с длительной выдержкой обладает высокими технологическими свойствами, низкими угаром и глубиной обезуглероженного слоя поверхности металла.

20-30

15-20

6-8 производства

Остальное

Формула изобретения

Покрытие для защиты сталей от окисления, включающее нефелин, технический глинозем, отходы шамотного производства и добавки, о т л и ч а ювЂ” щ е е с я тем, что, с целью снижения угара и глубины обезуглероженного слоя, оно в качестве добавок содержит датолит, дистенсиллиманитовый концентрат, огнеупорную глину и 4 .-ный водный раствор карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.

Нефелин 18-25

Технический глинозем 7-12

Дистенсиллиманитовый концентрат

Датолит

Огнеупорная глина

4%-ный водный раствор .карбоксиметилцеллюлозы 10-14

Отходы шамотного

158 1754

Таблица1

Состав покрытий

Состав нихты, мас ° I

Высокоглиноземистый мертель

Нефелнн

Дистенсиллиманитовый

Дато» лиг

Глинозем технический концентрат

10,0

35,0

5,0

15,0

7> 0 25> 0 30,0 7,0 15>0 6>0

7>0 20,0 25,0 10,0 18>0 7,0

8 0 18 0 20,0 12,0 20,0 8,0

10,0

l3,0

14,0

Табянца2

Состояние покКонсистенция шпикера

Состояние

Состоннне покрытия после нагрева при

Наличие окаянны под покрытием нри

Угар металла, I> при

Гпубчна обеэугперовенного слоя, им, прн покрытия носпе

9СО С 1200 С рыти я после

900 С 1200 С вЂ” вЂ” вЂ” вЂ” вЂ” вЂ” вЂ” т

900 С 1200 С подсукя>вонял ня воэлух<

2 ч остывяння прото" тпп

0,5 0,9 1,3 2>4 0,6

09 18 30

Грубая Самопроокалина по нэвопьОкаянна по всей

Спповная корка прогары по всей ное отспанвание вмеповерхности поверхности поверхности сте с окалиной препнагаемый

2 Стаби- Спповной

Î,08 0,2 0,4 0>6 вЂ” 0,09 0,5 О

Спповная Спповная Нет Нет ИесТонкий То ве слой тами пьная равново поем мерный объеме смой спеченая спе<еная тонкий слой окалины, корке корка препона. время

Стэбн- То ке

О ° 06 0>15 О ° 2 0>4 0>07 О 2 О

Т о ве

То ве пьяня но >lcpM объеме ор попе. время

7» вг

О,1 0,2 О,Э 0,5 вЂ” 0,08 0,25 О

Составитель Т, Бердышевская

Редактор Т >Лазореико Техред M. Ходанич Корректор Т.Палий

Заказ 2067 Тираж 513 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская набей д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óàrîðoä, ул. Гагарина, 1

tI Il

Г 101

Прототип

Предлагаемое покрытие

Неста- Тонкий бнпьпая,неравнобыстро мерный расспа- спой с ивается подтекамп

Отходы maнотного производства

4I-ный водный рас вор натриевой сол карбоксилыетилцеллюлозы

Полиметафосфат натрия

Изобретение относится к термообработке деталей

Способ обработки металлических изделий // 1581752

Изобретение относится к обработке металлов вибрацией и может быть использовано в машиностроении при изготовлении изделий типа колец для снятия остаточных напряжений, образующихся после сварки и механической обработки

Способ термической обработки рельсов // 1579933

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к способам термической обработки рельсов с использованием ультразвуковых колебаний

Способ изготовления крепежных резьбовых изделий из малоуглеродистых сталей // 1578215

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам изготовления высокопрочных крепежных изделий, преимущественно резьбовых элементов: болтов, гаек, шпилек

Устройство для охлаждения изделий // 1578213

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться при закалке изделий сложной формы

Способ электроконтактного нагрева проката // 1578212

Изобретение относится к способам электроконтактного методического нагрева части заготовок перед обработкой давлением

Способ обработки стальных изделий // 1578211

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для улучшения свойств стальных изделий

Способ термической обработки сварных узлов // 1576579

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам термической обработки сварных узлов из феррито-аустенитных нержавеющих сталей

Способ термической обработки крупногабаритных изделий // 1576578

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при термической обработке полых или сплошных крупногабаритных изделий, например соединительных деталей трубопроводов диаметром до 1420 мм

Способ охлаждения заготовок // 1576577

Изобретение относится к металлургическому и литейному производствам, в частности к способам охлаждения слитков и отливок от температур аустенизации

Устройство для охлаждения рулонов горячекатаных полос // 2100449

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к прокатному производству, и может быть использовано при производстве стальных горячекатаных полос на широкополосных станах

Способ определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды и термозонд для его реализации // 2100450

Изобретение относится к термической обработке металлов и предназначено для определения охлаждающей способности жидкой закалочной среды

Способ термической обработки литых деталей из малоуглеродистой и низколегированной стали // 2100451

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к литым деталям из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащих 0,15 - 0,30% углерода, и применяемым в автосцепных устройствах подвижного состава железных дорог

Способ производства коррозионно-стойкого листа // 2100475

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в прокатном производстве для легирования поверхности заготовки в процессе прокатки

Способ закалки инструментов из углеродистых сталей // 2102504

Изобретение относится к термообработке и может быть использовано при закалке деталей из углеродистых сталей сложной формы, например пуансонов, накатных роликов и др

Способ изготовления булатной стали // 2103380

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для производства булатной стали

Способ обработки поверхности металлической заготовки дуговым разрядом в вакууме и устройство для его осуществления // 2104313

Изобретение относится к области обработки поверхностей металлов, такой как очистка (например, удаление окалины, оксидированных слоев, загрязнителей и тому подобное) поверхностей, термическая обработка и нанесение покрытий на них

Способ регулирования радиационной повреждаемости материала корпуса водоводяного реактора и устройство для его осуществления // 2104314

Индукционная печь // 2105434

Способ изготовления проката // 2105820