Состав покрытия для защиты металла от окисления при нагреве и способ приготовления покрытия

 

Сущность изобретения: покрытие для защиты металла от окисления при нагреве содержит, мае. % 18-25борного ангидрида; 28-30 карборунда; 24-26 канифоли; 19-21 севилена;остальное пластификатор ПП. Смесь канифоли , севилена и пластификатора ПП нагревают до 130-160°С. Поддерживая температуру -в указанном интервале, в смесь вводят борный ангидрид и карборунд и перемешивают . 1 табл.

Ж 1786127 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 21 О 1/70.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „. нп-йаь!ы " г,л(1Т, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ъ (21) 4780430/02 (22) 09,01.90 (46) 07.01.93.Бюл.N 1 (71) Научно-исследовательский институт технологии и органиэации производства двигателей (72) С.С.Потапова и Л.В.Потапов (56) Авторское свидетельство СССР

М 344744, кл. С 21 D 8/00, 1977. о

Недостатком покрытия является обяза-

Наиболее близким по технической сущ ности является состав для защиты металлов от высокотемпературного окисления, содержащий борный ангидрид, карборунд, эпоксидную смолу, канифоль, органический растворитель, Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты металлов от окисления при высокотемпературном нагреве под деформирующие опера. ции или термообработку.

Известен состав для защиты поверхности металла от окисления при высокотемпературном нагреве, содержащий кремнийорганический полимер, органиче ский растворитель, алюминиевую пудру и графит при определенном их соотношении. Однако данный состав содержит орга- . нический растворитель — экологически вредное вещество (Справочник "Охрана окружающей среды", изд-во Судостроение, Ленинград, 1978, с.423), 2 (54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ

МЕТАЛЛА ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ НАГРЕВЕ. .И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЙ ПОКРЫТИЯ (57) Сущность изобретения: покрытие для защиты металла от окислений при нагреbe содержит, мас. 18 — 25борногоангидрйда; 28-30 карборунда; 24-26 канифоли; 19-21 севилена; остальное пластификатор ПП. Смесь ка- . нифоли, севилена и пластификатора ПП нагревают до 130-160 С. Поддерживая температуру в указанном интервале, в смесь вводят борный ангидрид и карборунд и перемешивают, 1 табл. тельное наличие органического растворителя — экологически вредного вещества.

Способ приготовления этого покрытия следующий: борный ангидрид и карборунд смешивают, затем добавляют эпоксидную смолу и насыщенный раствор канифоли в растворители, Непосредственно перед нанесением состав дополнительно разбавляют растворителем;

Целью изобретения является улучшение экологии производства покрытия и технологии его нанесения за счет устранения экологически вредного растворителя и замейы его другими веществами, которые в нагретом состоянии могут выполнять ряд ,функций, в том числе и функцию растворителя, Поставленная цель достигается тем, что в состав, содержащий блочный ангидрид, карборунд и канифоль, дополнительно вводят севилен и пластификатор ПП.при следующем соотношении компонентов, мас.7;:

1786127

Борный ангидрид 18-25

Карборунд 28-30

Севилен 19-21

Пластификатор ПП Остальное

При этом при приготовлении покрытия смесь компонентов канифоли, севилена и пластификатора ПП нагревают до 130160 С, затем в эту смесь добавляют борный ангидрид и карборунд, смесь перешивают, поддержания температуру в указанном интервале температур.

Защищаемый этим покрытием металла— титан (BT3-1, ВТ-8, ВТ-9, ВТ-20), сталь (ЭИ961). В приведенном примере в качестве объекта, на которйй наносится покрытие использованы сталь ЭИ961..

Качественные характеристики севилена и пластификатора ПП, Севилен (СЭП-15) — сополимер Этилена с поливинилхлоридом, пленкообразаватель, увеличивает адгезию покрытия к металлу. Прочность при растяжении 17-35 мН/M2, относительное удлинение при разрыве — 100-500, прочность при продавливании — 2 MH(ì (Энциклопедия полимеров, 2 т.2, с.650. 651, Иэд-во "Советская энциклопедия", М., 1974).

Пластификатор — вещество, вводимое в полимер с целью придания ему большей эластичности или пластичности и адгезии. (Энциклопедия полимеров, т.2, с.620. Издво "Советская энциклопедия", M., 1974.).

Функция компонентов предложенного покрытия". борный ангидрид при нагреве является травителем металла, в совокупности заявленных компонентов является к тому же и растворителем; карборунд — огнеупорный наполнитель покрытия, предохраняет металл от окисления; канифоль — травитель, в нагретом виде— растворитель; севилен в нагретом аиде является жидким. связующим компонентов покрытия, увеличивает его адгезию к металлу, защи щает металл от окисления; пластификатор ПП в нагретом виде является растворителем и связующим покрытия, обеспечивает его пленкообразующую способность и защищает металл от окисления.

Пример. Состав покрытия для защиты металлов от высокотемпературного окисления при высокотемпературном нагреве заготовок под деформирующие операции (штамповку) или термообработку содержит компоненты в следующем процентном соотношении:

Борный ангидрид 20, Карборунд 30, Канифоль 25, Севилен 20, Пластификатор ПП 5.

Приготовление состава покрытия осуществляется следующим образом. Смесь канифоли, севилена и пластификатора нагревают до 130-160 С и поддерживают в нагретом состоянии, Затем в эту смесь вво10 дят порошки борного ангидрида и карбо-. рунда в указанном соотношении и смесь перемешивают. Поддерживая покрытие в расплавленном состоянии путем непрерыв15 ного подогрева, в него опускают металлические заготовки, покрытие на которых затем подсушивают на воздухе в течение 30-40 мин. После полного высушивания покрытия заготовки помещают в печи и выдерживают

20 в течение 30 мин при 1000 С

Металлографическое исследование проводили на шлифах при увеличении 200 ед.

Температуру нагрева компонентов севилена, пластификатора и канифоли опре25 деляли опытным путем, исходя иэ того, что севилен плавится при 130-150 С, пластификатор при 110 С, канифоль при 100-140 С.

Верхний предел 160 С был выбран по технологическим соображениям: превышение

30 температуры приводит к стеканию покрытия с металла, при уменьшении ниже 130 Ñ смесь густая и неравномерно наносится на металл, Отработка интервала процентного соот35 ношения всех компонентов покрытия про-. водилась на ЭВМ ЕС 1022 по планам

Шеффе, Найденные составы покрытий проверялись экспериментально. Критерием качества покрытия была выбрана глубина

40 окисленного слоя;

Результаты экспериментов представлены в таблице..

Ингредиенты таблицы: 2 — борный ангидрид; 3 — карборунд; 4 — канифоль; 5—

45 севилен; 6,— пластификатор ПП.

Как видно из приведенного, превышение верхнего предела составляющих и снижение ниже нижнего предела ведет к потере качества защиты.

Формула изобретения

1. Состав покрытия для защиты металла от окисления при нагреве, содержащий барный ангидрид, карборунд, канифоль, связу55 ющее и растворитель, отличающийся тем, что, с целью улучшения экологии производства, в качестве связующего и растворителя он содержит севилен и пластификатор ПП при следующем соотношении компонентов, мас. :

1786127

Составитель Т.Бердышевская

Техред M.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор

Заказ 230, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Борный ангидрид 18-25;

Карборунд 28-30:

Канифоль 24-26;

Севилен 19-21;

Пластификатор ПП Остальное.

2. Способ приготовления покрытия, включающий перемешивание компонентов в определенном соотношении, о т л и ч э юшийся тем,, что предварительно смесь канифоли, севилена и пластификатора ПП нагревают до 130-160 С, затем в данную

5 смесь вводят барный ангидрид и карборунд. поддерживая температуру в указанном интервале,