Способ защиты стальных изделий от окисления

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности, к предохранению металла от окисления при нагреве его перед обработкой давлением, и может быть использовано в машиностроительной промышленности. Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости изделия. Цель достигается тем, что очистку и нанесение покрытия совмещают и осуществляют композицией следующего состава, мас.%: NACL 70

криолит 30, после чего наносят покрытие, мас.%: AL 20

FECR 20

AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> - 30

CU 10

кокарбоксилметилцеллюлоза 20, а затем покрытие обрабатывают порошком мулитокоррунда с его расходом 0,3 - 0,4 кг/кг покрытия. 1 табл.

COlO3 COB ETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (11) (Я)5 С 23 С 12!02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4472390/02 (22) 13,06.88 (46) 30.07.91. Бюл, М 28

p1) Нижнеднепровский трубопрокатный завод им. Карла Либкнехта и Днепропетровский металлургический институт (72) М,И.Староселецкий, M,М.Волкова, В.М.Кирсанов, Н.Ю.Коваленко, Н.А.Файдор, Л.И.Бондаренко, Е.Е,Пахомов и

КЯ.Сергиенко (53) 621.785.51/06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1155628, кл. С 23 С 10/52. (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ СТАЛЪНЫХ ИЗДЕЛИЙ 0Т ОКИСЛЕНИЯ

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к предохранению металла от окисления при нагреве его перед обработкой давлением, и может быть использовано в машиностроительной промышленности.

Целью изобретения является повышение корроэионной стойкости изделий.

Очистку и нанесение покрытия совмещают и осуществляют композицией следующего состава, мас.%: йаО 60 — 80

Криолит 20-40, а затем наносят покрытие следующего состава, мас. :

Al 10 — 30

FeCr 10-30

А!203 20-40

Си 5-15 (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к предохранению металла от окисления при нагреве его перед обработкой давлением, и может быть использовано в машиностроительной промышленности, Целью изобретения является повышение корроэионной стойкости изделия. Цель достигается тем, что очистку и нанесение покрытия совмещают и осуществляют композицией следующего состава. мас.%: NaCI 70; криолит 30, после чего наносят покрытие, мас. : Al 20; FeCr 20; AI20x Си

10; кокарбоксилметилцеллюлоза 20, а затем покрытие обрабатывают порошком мулитокоррунда с его расходом 0,3-0,4 кг/кг покрытия. 1 табл.

Кокарбоксиметилцеллюлоза 15-25, после чего покрытие уплотняют порошком муллитокорунда с его расходом 0,3 — 0,4 кг/кг покрытия, Обработка с использованием двух составов обусловлена тем, что при одновременной очистке поверхности композицией первого слоя происходит ее защита композицией второго слоя.

Введение хлористого натрия и криолита при очистке покрытия, играющих роль флюсующих элементов, обусловлено тем, что они способствуют хорошей смачиваемости поверхности металла, образованию шлака, предохраняющего металл от контакта с кислородом окружающей среды. При содержании хлористого натрия более 80 он из-за небольшой температуры плавления легко растекается по поверхности металла и, не

1666575

10-30

10-30

20-40

5 — 15

FeCl

А1рОз покрытия толщина его становится такой, что Си используясь, полностью приводит к неоправданному перерасходу материала. При содержании его меньше 60% поверхность металлического иэделия не полностью очищается от первичной окалины. Композиция

NaCI — 70% и криолит — 30% является оптимальным составом для использования ее в качестве флюса при пайке алюминия.

Порошки феррохрома и алюминия, вве,денные в композицию для 11 слоя покрытия ,являются источниками активных атомов хрома и алюминия, непосредственно участвующих в формировании диффузионного слоя. Введение алюминия менее 10% оказывается недостаточным для формирования из него защитного слоя. При содержании А1 30% его излишек выгорает, не оказывая влияния на формирование защитного слоя покрытия.

Избыток FeCr>30% приводит к тому, что после нагрева затруднено удаление непрореагировавших компонентов покрытия, При введении FeCr <10/ его оказывается недостаточно для формирования диффузионного слоя.

Окись алюминия является инертной добавкой и служит для предотвращения спекания рабочей смеси и приваривания ее частичек к насыщаемой поверхности. Введение окиси алюминия менее 20% недостаточно для выполнения указанной функции.

При содержании более 40% инертная добавка препятствует формированию диффузионного защитного слоя. Медь, расплавляясь, растекается по поверхности металла, смачивает ее, способствуя равномерному распределению защитного покрыСодержания Си ниже 5% недостаточно для полного покрытия поверхности металла, при содержании более 15% образуется слой меди большей толщины„который в дальнейшем может отделиться от металлической подложки, Кокарбоксиметилцеллюлоза играет роль связующего. При содержании < 15 ф, растворенной кокарбоксиметилцеллюлоэы композиция защитного покрытия недостаточно жидкотекуча. При введении связующего > 25% консистенция защитного покрытия не позволяет нанести его слоем необходимой толщины, Известно, что алюминий имеет большое сродство к кислороду и при температурах выше 900 С выгорает, В связи с этим покрытие уплотняют порошком муллитокорунда, защищающим алюминий от выгорания. При содержании муллитокорунда более 0,4 кг/кг нарушается его технологичность. При содержании муллитокорунда 0,3 кг/кг покрытия последнее оказывается недостаточно плотным и не выполняет защитной функции.

Пример, В идентичных условиях лаборатории кафедры TAMll был проведен сопоставительный анализ качества поверхности образцов колесной стали, обработанных по предлагаемому способу и способу-прототипу.

Испытания проводили следующим образом. Образцы нагревали в камерной печи до 950 С в атмосфере воздуха в течение 1,5 ч для образования на них окалины, Затем образцы охлаждали и на охлажденные образцы наносили покрытия по способу-прототипу и предлагаемому способу, Результаты исследований проводились путем измерения стационарного потенциала относительно хлор-серебряного электрода в 3%-м растворе хлористого натрия.

Результаты измерений показали, что образцы из дисков колес, которые до посадки в печь покрывались предлагаемым двухслойным покрытием, предотвращающим образование окалины при нагреве колес под термообработку, имеют потенциал Е,т

= -520 — 480 м, Образцы из тех же дисков колес, но с обычной поверхностью имеют

Ест = — 610м, Образцы с, покрытием по прототипу имели Е т = — 580-540м:

Таким образом, при нанесении покрытия по заявленному способу создается поверхность, обладающая защитным противокоррозионным эффектом, Формула изобретения

Способ защиты стальных изделий от окисления, включающий их очистку от окалины и нанесения защитного покрытия из состава, содержащего алюминий, медь и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости изделий, очистку ведут нанесением покрытия, содержащего хлористый натрий и криолит, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

NaCl 60-80

Криолит 20-40 а нанесение защитного покрытия ведут из состава, дополнительно содержащего феррохром и карбоксиметилцеллюлозу, растворенную в воде в соотношении 1:2, при следующем соотношении компонентов, 1666575

Карбоксиметилцеллюлоза, растворенная в воде 1:2 15 — 25 а затем покрытие обрабатывают порошком муллитокорунда с его расходом 0,3-0,4 кг/кг покрытия.

-т

Нуллито1 Состояние

t, -"-гкорунд ) поверхности

< кг/кг

-Laos i

1 Ге

Содеркание компонента, масЛ

Состав смеси

1 слой

r кри Al FeCr лит

ir слой аС1

0,35

Избыток низкой стекловидной фазы

Ппотньй слой защитного покрытия

Защитное покрытие отслаивается

Избыток стекпо видной Фазы

Защитное покрытие кеплотное

Больная толщина покрытия,нарувает ся,технологичность нанесения

Больная толщина покрытия,нарупает ся технологичность нанесеккя

Неплотное защитное покрытие

Защитное покрытие отслаивается .

1 80 20 10 10 20 5

0,35

2 . 70 30 20 20 30 1О 20

3 60 40 30 30 40 15 25

0,35

0,35

4 90 15 5 5 15 10

0,35

5 50 45 35 35 50 20 30

0,5

6 70 30 20 20 30 1О

7 70 30 20 20 30 10 20

0,4

20 30 10 20

20 30 fO 20

8 70 30 20

9 70 30 20

Про тотип - - 14

0,3

0,2

f О, 58

i7 fO

Составитель И. Соловьев

Редактор Е. Зубиетова Техред М,Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 2500 Тираж 560 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101