Литейный элемент и способ нанесения антикоррозийного покрытия



Литейный элемент и способ нанесения антикоррозийного покрытия
Литейный элемент и способ нанесения антикоррозийного покрытия
Литейный элемент и способ нанесения антикоррозийного покрытия

 


Владельцы патента RU 2578301:

ОСКАР ФРЕХ ГМБХ + КО. КГ (DE)

Изобретение относится к литейному производству, в частности к элементам устройств для литья, контактирующих с расплавом металла, и может быть использовано, например, для литейных бункеров и других компонентов машин литья под давлением алюминия. Литейный элемент содержит металлический корпус (2) и участок (9) поверхности, который в процессе литья подвержен воздействию расплава металла. Корпус на контактирующем с расплавом участке поверхности снабжен стойким к расплаву металла антикоррозийным покрытием (3), сформированным с использованием микрочастиц и/или наночастиц одного или более веществ из группы, содержащей бориды, нитриды и карбиды переходных металлов и их сплавы, а также бор, кремний и Al2O3. Микрочастицы и/или наночастицы имеют размеры в диапазоне от 50 нм до 50 мкм. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к литейному элементу устройства для литья расплава металла или для выполнения операций с расплавом металла, причем указанный элемент содержит металлический корпус и участок поверхности, который в процессе литья подвержен воздействию расплава металла, а также относится к способу нанесения антикоррозийного покрытия на подложку, которая, в частности, может представлять собой указанный литейный элемент.

В технологии литья металла применяются разнообразные по форме литейные элементы такого типа, например, в качестве литейных приспособлений, литейных бункеров, плавильных печей, узлов подачи расплава и литейных форм, а также частей указанных компонентов для литья металла. В качестве материала корпуса чаще всего используют сталь, поскольку элементы такого типа обладают хорошим соотношением цена/качество.

Выяснилось, однако, что на тех участках, которые в процессе литья в литейном контактируют с горячим расплавом металла, стальные литейные элементы подвержены химическому воздействию жидкого расплава металла, то есть подвержены коррозии. Так, например, при литье алюминия под давлением наблюдалась заметная коррозия контактировавших с расплавом алюминия стальных поверхностей литейных элементов. Известным средством борьбы с коррозией узлов литейный цилиндр/литейный поршень машин для литья металла под давлением является изготовление литейных поршней и литейных цилиндров целиком из керамического или спеченного материала, например из спеченного диборида титана (TiB2). Однако механическая прочность, термостойкость и ударная прочность указанных элементов оставались неудовлетворительными. В открытой публикации DE 2364809 в качестве средства борьбы с коррозией предложено изготовление литьевых поршней и литьевых цилиндров в виде композитных спеченных элементов, состоящих из смеси двух или более веществ, относящихся к группе веществ, содержащей карбиды, бориды и нитриды. В частности, указана специальная смесь карбида бора (В4С) с одним или более соединениями из группы, содержащей TiB2, борид циркония (ZiB2) и нитрид бора (BN).

В описании патента США 4556098 указанные и другие исследованные спеченные материалы вновь названы неудовлетворительными и в качестве альтернативы для литейных цилиндров и литейных поршней предложен горячепрессованный сверхтвердый высокоплотный материал на основе нитрида кремния или сиалона. Для чугунного тигля раскрыто защитное покрытие против коррозии и окисления из Ca, Al2O3 или других оксидов, например, Al2O3-TiO2, или из TiB2, ZaB2, СаВ2, или других чистых или смешанных боридов, или из AIN, Si3N4, BN, сиалонов или других нитридов, осаждаемое из эмульсии или наносимое газопламенным напылением. Также предложено изготавливать из таких коррозионностойких и эрозионностойких материалов конические пробки закрытия отверстий доступа к стояку и другие части литейных приспособлений. Для частей литейных форм, подвергающихся воздействию расплава металла только при более низких температурах, предложено покрытие из плотного материала на основе Si3N4, AIN, сиалона, BN, графита или пиролитического углерода или их сплавов.

В основе настоящего изобретения лежит техническая задача обеспечения упомянутого в начале описания литейного элемента, а также способа нанесения антикоррозийного покрытия на подложку, которая, в частности, может представлять собой литейный элемент, причем указанный литейный элемент может быть изготовлен со сравнительно низкими затратами и демонстрировать высокую коррозионную стойкость против жидких расплавов металлов, причем указанный способ позволяет сравнительно просто нанести антикоррозийное покрытие, обладающее высокой коррозионной стойкостью, в частности, против горячих расплавов металлов, и хорошей однородностью покрытия, даже в труднодоступных местах.

Для решения вышеуказанной задачи в настоящем изобретении предложен литейный элемент с признаками по п. 1 формулы изобретения и способ нанесения антикоррозийного покрытия с признаками по п. 11 формулы изобретения.

В соответствующем настоящему изобретению литейном элементе металлический корпус на участке поверхности, контактирующем с расплавом и подвергающемся в процессе литья воздействию расплава металла, снабжен стойким к расплаву металла антикоррозийным покрытием, которое отличается использованием микро- и/или наночастиц одного или более веществ из группы веществ, включающей бориды, нитриды и карбиды переходных металлов и их сплавы, а также бор, кремний и Al2O3. Исследования показали, что литейный элемент, снабженный указанным специализированным антикоррозийным покрытием, демонстрирует неожиданно хорошую коррозионную стойкость при контакте с горячими реакционноспособными расплавами металлов, в частности при контакте с расплавами алюминия. В качестве основного объяснения было принято наличие в покрытии одного или более антикоррозионных веществ в виде микро- и/или наночастиц. В частности, исследования показали, что покрытые таким образом литейные элементы демонстрируют очень высокую коррозионную стойкость против расплавов алюминия и соответственно длительный срок службы, который может превышать срок службы аналогичных элементов, целиком состоящих из стали или керамического материала, или обычным образом снабженных антикоррозийным покрытием без микрочастиц и/или наночастиц в структуре покрытия, даже при использовании для антикоррозийного покрытия тех же веществ.

В одной из дальнейших разработок настоящего изобретения, благодаря указанному специализированному антикоррозийному покрытию для корпуса литейного элемента может быть использована обычная сталь, под которой в данном случае понимается также и высококачественная сталь. Это позволяет изготовить указанный литейный элемент более простым образом по сравнению с использованием керамических материалов. К тому же и уже существующие элементы с корпусами из стали легко могут быть дополнительно снабжены таким антикоррозийным покрытием. При этом сохраняются механические свойства стали, которые, как известно, достаточно высоки, указанных литейных элементов.

В одной из дальнейших разработок настоящего изобретения средний размер микро- и/или наночастиц находится в диапазоне от 50 нм до 50 мкм. В частности, для антикоррозийного покрытия, стойкого к горячим реакционноспособным расплавам металлов, весьма предпочтительным оказался средний размер микрочастиц и/или наночастиц от 100 нм до 30 мкм, и в особенности от 150 нм до 30 мкм.

В одной из дальнейших разработок настоящего изобретения антикоррозийное покрытие содержит по меньшей мере микрочастицы и/или наночастицы из TiB2. Созданные на основе указанных частиц ~ПВ2 антикоррозийные покрытия, которые могут опционально содержать микрочастицы и/или наночастицы одного или более других веществ, демонстрируют очень высокую коррозионную стойкость к горячим расплавам алюминия.

В одной из предпочтительных дальнейших разработок антикоррозийное покрытие представляет собой золь-гель покрытие, то есть покрытие, нанесенное посредством золь-гель процесса, причем микрочастицы и/или наночастицы играют роль наполнителя, которым наполняют золь в ходе золь-гель процесса. Такие антикоррозийные покрытия могут быть нанесены очень равномерным слоем с гомогенными свойствами даже на относительно труднодоступных участках поверхности литейного элемента, что, в свою очередь, в целом повышает коррозионную стойкость и долговечность литейного элемента.

В дополнительной модификации изобретения указанное антикоррозийное золь-гель покрытие содержит гелеобразователь на основе циркония или кремния. В другой модификации изобретения указанное антикоррозийное золь-гель покрытие содержит дополнительно добавленную соль щелочного или щелочноземельного металла и/или дополнительно добавленный регулирующий вязкость полимер. Это вносит дополнительный вклад в достижение надлежащих свойств антикоррозийного покрытия на соответствующих контактирующих с расплавом участках поверхности литейного элемента.

В одной из дополнительных модификаций изобретения указанное антикоррозийное золь-гель покрытие выполнено многослойным из множества защитных слоев, по меньшей мере два из которых содержат микрочастицы и/или наночастицы в качестве наполнителя и/или по меньшей мере один слой покрытия, предпочтительно последний слой покрытия, нанесен без наполнителя, после чего все гелевые слои вместе подвергаются обжигу в ходе золь-гель процесса. За счет многослойной структуры такого типа можно еще более оптимизировать свойства антикоррозийного покрытия в отношении коррозионной стойкости к горячим расплавам металлов. Так, например, не содержащий наполнителя наружный слой может выполнять функцию защитного слоя и состоять, например, из оксида кремния или оксида циркония. В этом случае микрочастицы и/или наночастицы остаются погруженными в нижележащем слое покрытия или слоях покрытия.

В одной из дополнительных модификаций настоящего изобретения указанный литейный элемент предназначен для устройства для литья расплава алюминия. Благодаря своей указанной исключительной коррозионной стойкости к горячим расплавам алюминия литейных элемент согласно настоящему изобретению чрезвычайно подходит для указанного применения.

В одной из дополнительных разработок настоящего изобретения указанный литейный элемент предназначен для машины для литья металла под давлением. В частности, указанный элемент может представлять собой литейное приспособление, литейный бункер, компонент плавильной печи, компонент узла подачи расплава, компонент литейной формы или часть одного из указанных контактирующих с расплавом компонентов машины для литья металла под давлением. Благодаря своему специфическому антикоррозийному покрытию предлагаемый литейный элемент обладает сравнительно большой жизнеспособностью и чрезвычайно подходит и для указанных применений.

Способ согласно настоящему изобретению обеспечивает нанесение антикоррозийного покрытия на подложку в ходе золь-гель процесса с использованием в качестве наполнителя микрочастиц и/или наночастиц со средним размером от 100 нм до 50 мкм. В частности, указанная подложка может представлять собой литейный элемент согласно настоящему изобретению, на контактирующие с расплавом металла, участки поверхности которого наносят указанное антикоррозийное покрытие. Однако, кроме того, указанная подложка может представлять собой любой элемент, поверхность которого должна быть защищена от коррозионного воздействия реакционноспособного расплава металла.

В одной из дальнейших разработок указанного способа формируют множество гелевых слоев покрытия с микрочастицами и/или наночастицами одного и того же вещества или различных веществ, после чего все гелевые слои покрытия подвергают совместному этапу обжига для отверждения и стеклования.

В одной из дальнейших разработок способа формируют множество гелевых слоев покрытия, причем по меньшей мере для последнего слоя покрытия используют золь-материал без наполнителя. Указанный золь после этапа совместного обжига стеклования формирует свободный от наполнителя защитный слой покрытия, в то время как микрочастицы и/или наночастицы остаются погруженными во внутреннем слое покрытия или внутренних слоях покрытия.

В одной из дальнейших разработок способа процесс обжига стеклования одного или более гелевых слоев проводят при температуре от примерно 500°C до примерно 650°C. Как оказалось, сформированное таким образом антикоррозийное золь-гель покрытие с использованием микрочастиц и/или наночастиц подходящих веществ демонстрирует очень высокую коррозионную стойкость к химически активному воздействию горячих расплавов металлов.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения представлены на чертежах и раскрыты ниже.

На указанных чертежах:

на фиг. 1 показан продольный разрез снабженного антикоррозийным покрытием литейного бункера машины с горячей камерой для литья под давлением;

на фиг. 2 схематически показан разрез участка указанного литейного бункера, снабженного антикоррозийным покрытием, и

на фиг. 3 показана блок-схема для иллюстрации способа нанесения антикоррозийного покрытия, например, для литейного бункера с фиг. 1.

Показанный на фиг. 1 литейный бункер 1 сам по себе имеет традиционную конструкцию; в таком виде заявитель использует его в машине для литья под давлением с горячей камерой, например для литья расплавов алюминия, магния и цинка. Указанный бункер содержит металлический корпус 2, предпочтительно выполненный, как обычно, из стали или высококачественной стали, причем в указанном корпусе выполнены различные каналы или отверстия, в частности канал 4 для провода штока поршня, переходящий на своем нижнем конце в цилиндрический канал 5 плавильной камеры, в котором расположен перемещающийся вдоль оси литьевой поршень при вставленном штоке литьевого поршня; впускные каналы 6, сквозь которые из плавильной печи или плавильного тигля высасывают расплав в канал 5 плавильной камеры; стояк 7, по которому расплав выдавливают из канала 5 плавильной камеры в литейную форму, а также входные каналы 8а, 8b, которые служат для заполнения канала 7 стояка и которые закрыты не показанными заглушками.

Во время использования указанный литейный бункер 1 в показанном вертикальном положении вставляют в плавильный тигель плавильной печи машины для литья под давлением вплоть до отмеченной на фиг.1 высоты Н. В результате потенциально все внутренние и наружные поверхности литейного бункера 1 до указанной высоты Н могут вступить в контакт с расплавом металла, подлежащего литью. Кроме того, такой контакт с расплавом происходит и на поверхности того участка стояка 7, который расположен над высотой Н. Все такие участки поверхностей, которые в ходе литья могут вступить в контакт с расплавом металла, подлежащего литью, названы в данном описании контактирующими с расплавом участками поверхности, обозначены позицией 9 и выделены на фиг. 1 более толстыми линиями. В показанном примере к ним, в частности, относятся следующие поверхности: поверхности канала 5 плавильной камеры и примыкающего к нему участка канала 4 для провода штока поршня вплоть до по меньшей мере упомянутой высоты Н; поверхности входных каналов 3; стояка 7; входных отверстий 8а, 8b и наружной стороны корпуса 2 вплоть до высоты Н.

На указанных контактирующих с расплавом участках 9 поверхности корпус 2 литейного бункера 1 снабжен специализированным антикоррозийным покрытием 3, которое является стойким к расплаву металла и выполнено с использованием микрочастиц и/или наночастиц одного или более выбранных веществ. Указанные вещества выбраны из группы веществ, содержащей бориды, нитриды и карбиды переходных металлов и их сплавы, а также бор, кремний и оксид алюминия (Al2O3). Средний размер микрочастиц и/или наночастиц находится в диапазоне от 50 нм до 50 мкм, предпочтительно средний размер микрочастиц и/или наночастиц находится в диапазоне от 100 нм до 30 мкм, и еще предпочтительнее от 150 нм до 30 мкм. Среди прочих предпочтительными являются микрочастицы и/или наночастицы из TiB2.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления указанное антикоррозийное покрытие 3 нанесено посредством золь-гель процесса на контактирующие с расплавом участки 9 поверхности, которые служат подложкой, причем, как указано, указанная подложка предпочтительно представляет собой стальной корпус 2 литейного бункера. При этом указанное антикоррозийное золь-гель покрытие может быть выполнено однослойным или многослойным.

На фиг. 2 схематически показано нанесенное на корпус 2, например, изготовленный из стали или высококачественной стали, антикоррозийное покрытие 3, в данном примере многослойное, с одним или более слоями покрытия, образующими наружную, свободную от наполнителя часть 3b покрытия, и одним или более слоями покрытия, образующими часть 3а покрытия, закрытую наружной частью 3b и содержащую указанные микрочастицы и/или наночастицы в качестве наполнителя в золь-гель процессе. Таким образом, указанные микрочастицы и/или наночастицы погружены во внутреннюю часть 3а антикоррозийного покрытия 3, причем указанная внутренняя часть покрытия покрыта указанной наружной частью покрытия как защитным слоем 3b покрытия. Типовая предпочтительная толщина покрытия для антикоррозийного покрытия 3 лежит в диапазоне от приблизительно 1 мкм до 500 мкм, причем выбранный средний размер микрочастиц и/или наночастиц меньше указанной толщины для адаптации к требуемой толщине покрытия так, чтобы микрочастицы и/или наночастицы не выступали на поверхности антикоррозийного покрытия 3.

На фиг. 3 в качестве примера проиллюстрирован возможный предпочтительный способ нанесения антикоррозийного покрытия посредством золь-гель процесса. Наносимое таким способом антикоррозийное покрытие может быть антикоррозийным покрытием 3 литейного бункера 1 или, альтернативно, покрытием другого подобного элемента, используемого в литейной промышленности или в иной отрасли, поверхность которого должна быть защищена в процессе работы от воздействия реакционноспособного жидкого расплава металла. Как показано, для указанной цели сначала, на двух отдельных этапах 10, 11 смешивания, с одной стороны, смешивают гелеобразователь с растворителем, и с другой стороны, смешивают воду с указанным растворителем. В качестве гелеобразователя используют гелеобразователь на основе циркония или кремния, например, пропилат циркония, тетраметоксисилан, или тетраметилортосиликат ТМОС (TMOS - tetramethylorthosilicate), тетраэтоксисилан, или тетраэтилортосиликат ТЭОС (TEOS - tetraethylortho-silicate), аминопропилтриметоксисилан АПС(М) (APS(M) -aminopropyltrimethoxysilane), а также аминопропилтриэтоксисилан АПС(Э) (APS(E)- aminopropyltriethoxysilane). В качестве растворителя используют, например, уксусную кислоту, или ледяную уксусную кислоту, или тетрагидрофуран ТГФ (THF - tetrahydrofuran). Гелеобразователи обычно смешивают с растворителями в примерно равных весовых долях, при этом соотношение смешивания растворителя и воды составляет 1:n моль, где n обозначает количество гелеобразователя в молях, умноженное на число лигандов гелеобразователя.

Затем указанные две смеси смешивают вместе, что приводит к экзотермическому гидролизу с образованием золя в качестве исходного материала, см. этап 12 смешивания на фиг. 3.

Для подготовки наполненного наполнителем золя на следующем этапе 13 смешивания смешивают золь с микрочастицами и/или наночастицами одного или более вышеуказанных веществ, то есть осуществляют ввод наполнителя. Как было указано, средний размер микрочастиц и/или наночастиц предпочтительно находится в диапазоне от 50 нм до 50 мкм, и в частности, от 100 нм до 30 мкм или от 150 нм до 30 мкм. Указанные микрочастицы и/или наночастицы предпочтительно подмешивают в массовой пропорции, которая меньше или, как максимум, равна массовой пропорции золя. После соответствующего этапа охлаждения наполненный наполнителем золь готов к применению, причем время использования должно составлять не более примерно 1 часа. В это время подлежащий покрытию элемент, например показанный литейный бункер на контактирующем с расплавом участке 3 поверхности, покрывают слоем наполненного наполнителем золь-материала, см. этап 15 на фиг. 3. Затем нанесенный слой сушат для образования геля при подходящей температуре вплоть до примерно 100°C, см. этап 16.

Этапы 15 и 16 для нанесения слоя покрытия, состоящего из подготовленного золь-материала, и для превращения его в гелевый слой покрытия можно повторять дин или более чем один раз при необходимости получения золь-гель покрытия в виде многослойного золь-гель покрытия, причем в таком случае, в зависимости от предъявляемых требований, для соответствующего слоя покрытия может быть использован золь-материал, наполненный микрочастицами и/или наночастицами, или золь-материал, свободный от наполнителя, без указанных микрочастиц и/или наночастиц.

Так, на фиг. 3 в качестве примера показано формирование последнего, наружного слоя покрытия из ненаполненного, свободного от наполнителя золь-материала, полученного на этапе 12 смешивания. В результате надлежащей последовательности выполнения этапа 17 нанесения и этапа 18 сушки ненаполненный золь наносят и сушат при температуре вплоть до 100°C для образования геля.

Подразумевается, что в альтернативных вариантах осуществления могут быть реализованы любые комбинации слоев покрытия из ненаполненного, свободного от наполнителя золь-материала и слоев покрытия из наполненного золь-материала, причем указанный наполненный золь-материал содержит в качестве наполнителя указанные микрочастицы и/или наночастицы веществ указанной группы. Кроме того, подразумевается, что одинаково наполненные слои покрытия могут содержать, в зависимости от предъявляемых требований, микрочастицы и/или наночастицы исключительно одного и того же вещества или, альтернативно, различных веществ, и что в зависимости от предъявляемых требований различно наполненные слои могут аналогичным образом содержать микрочастицы и/или наночастицы одного и того же вещества или различных веществ. Особенно подходящими, среди прочих, оказались микрочастицы и/или наночастицы TiB2, Мо2B5, ZrB2 и смесей этих веществ.

После получения таким образом желаемой однослойной или многослойной структуры покрытия, состоящего из одного или более гелевых слоев, указанную структуру покрытия отверждают на заключительном в золь-гель процессе этапе 19 обжига и при этом уплотняют с образованием стеклоподобного материала. Указанный этап 19 обжига предпочтительно выполняют при температуре от 500°C до 650°C. Предпочтительно процесс обжига выполняют в защитной атмосфере, например аргоновой.

Если для нанесения последнего слоя покрытия в соответствии с этапами 17 и 18 фиг. 3 используют ненаполненный гелеобразователь на основе кремния, из него может быть сформирован свободный от наполнителя защитный слой 3b согласно фиг. 2, например, в виде слоя из оксида кремния.

Разумеется, помимо показанных для примера и разъясненных выше вариантов осуществления, настоящее изобретение предусматривает и другие варианты его осуществления. Так, при необходимости, в литейном бункере 1 антикоррозийное покрытие или другой поверхностный слой могут быть нанесены также и на других, не контактирующих с расплавом участках поверхности. Кроме того, любые другие литейные элементы могут быть снабжены антикоррозийным покрытием согласно настоящему изобретению по меньшей мере на контактирующих с расплавом участках поверхности, в частности, литейные приспособления, элементы плавильных печей, узлов подачи расплава и литейных форм, а также частей таких элементов машин для литья под давлением как с горячей, так и с холодной камерой, и других устройств для литья расплава металла. Аналогичным образом в соответствии со способом согласно настоящему изобретению могут быть снабжены антикоррозийным покрытием на участках поверхности, контактирующих в процессе использования с расплавами металлов, любые другие элементы, например элементы или устройства, применяемые для манипулирования с расплавами металлов в процессах пайки, при производстве сплавов металлов, при очистке расплавов металлов и при восстановлении твердого металла из расплава.

Как оказалось, указанное специализированное антикоррозийное покрытие демонстрирует очень высокую коррозионную стойкость, в частности, и к горячим расплавам алюминия. Формирование антикоррозийного покрытия посредством золь-гель процесса позволяет при сравнительно малых издержках очень равномерно нанести в высокой степени гомогенный слой покрытия даже на труднодоступных участках поверхности покрываемого литейного элемента. При необходимости в материал золя для золь-гель покрытия могут быть дополнительно добавлены соль щелочного или щелочно-земельного металла и/или регулирующий вязкость полимер. В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения указанное антикоррозийное покрытие может быть также нанесено лазерной наплавкой, газопламенным или плазменным напылением.

Другие варианты осуществления настоящего изобретения содержат нанесение антикоррозионного покрытия из множества слоев, из которых по меньшей мере один, предпочтительно наружный, слой покрытия сформирован способом золь-гель нанесения согласно изобретению и по меньшей мере один другой из указанных слоев покрытия сформирован посредством другого способа нанесения, который может представлять собой, например, лазерную наплавку, газопламенное напыление или плазменное напыление. В результате, при соответствующем нанесении может быть с минимальными производственными издержками получена структура покрытия, оптимально приспособленная для целевого использования. Аналогичным образом, согласно настоящему изобретению, любой элемент или подложка могут быть снабжены на разных участках поверхности антикоррозионным покрытием, нанесенным в каждом случае двумя разными способами нанесения из указанных четырех, то есть из золь-гель способа, способа лазерной наплавки, газопламенного напыления и плазменного напыления.

Так, например, указанный золь-гель процесс может быть использован для покрытия труднодоступных участков, и один из указанных других трех способов может быть использован для покрытия более доступных участков подложки. Кроме того, указанные варианты «вертикальной» или «горизонтальной» комбинации слоев, нанесенных различными способами, могут также быть комбинированы друг с другом в случае подходящего элемента или подложки.

1. Элемент устройства для литья расплава металла и выполнения операций с расплавом металла, контактирующий в процессе использования с расплавом металла, содержащий металлический корпус (2) и участок (9) поверхности, контактирующий с расплавом металла, который в процессе литья подвержен воздействию расплава металла, отличающийся тем, что указанный металлический корпус (2) снабжен на указанном контактирующем с расплавом участке (9) поверхности антикоррозийным покрытием (3), стойким к расплаву металла и сформированным в виде золь-гель покрытия, состоящего из множества одинарных гелевых слоев, с использованием в качестве наполнителя микрочастиц и/или наночастиц одного или более веществ из группы веществ, содержащей бориды, нитриды и карбиды переходных металлов и их сплавы, а также бор, кремний и Al2O3, причем по меньшей мере один из указанных одинарных золь-гель слоев сформирован без указанных микрочастиц и/или наночастиц.

2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что указанные микрочастицы и/или наночастицы имеют средний размер в диапазоне от 50 нм до 50 мкм, в частности в диапазоне от 100 нм до 30 мкм.

3. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что указанное антикоррозийное покрытие сформировано с использованием микрочастиц и/или наночастиц из TiB2.

4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один слой без указанных микрочастиц и/или наночастиц формирует наружный слой многослойного золь-гель покрытия.

5. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что указанное золь-гель покрытие содержит гелеобразователь на основе циркония или кремния.

6. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что указанное золь-гель покрытие содержит дополнительно введенную соль щелочного или щелочно-земельного металла и/или дополнительно введенный регулирующий вязкость полимер.

7. Элемент по п. 5 или 6, отличающийся тем, что по меньшей мере два гелевых слоя покрытия содержат микрочастицы и/или наночастицы одного и того же вещества или различных веществ.

8. Элемент по любому из пп. 1-3 или 5, 6, отличающийся тем, что указанный корпус выполнен из стали.

9. Элемент по любому из пп. 1-3 или 5, 6, отличающийся тем, что указанный литейный элемент предназначен для устройства для литья расплава алюминия.

10. Элемент по любому из пп. 1-3 или 5, 6, отличающийся тем, что указанный литейный элемент предназначен для машины литья металла под давлением, в частности, представляет собой литейное приспособление, литейный бункер, компонент плавильной печи, компонент узла подачи расплава, компонент литейной формы или часть одного из указанных компонентов машины литья под давлением.

11. Способ нанесения антикоррозийного покрытия на литейный элемент устройства для литья расплава металла и выполнения операций с расплавом металла, включающий нанесение покрытия посредством золь-гель процесса с использованием в качестве наполнителя микрочастиц и/или наночастиц со средним размером частиц в диапазоне от 100 нм до 30 мкм, при этом по меньшей мере один из множества формируемых одинарных золь-гель слоев покрытия формируют без указанных микрочастиц и/или наночастиц.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что в указанном золь-гель процессе формируют множество гелевых слоев покрытия, по меньшей мере два из которых наполнены в качестве наполнителя микрочастицами и/или наночастицами одного и того же вещества или различных веществ.

13. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что в указанном золь-гель процессе формируют множество гелевых слоев покрытия, по меньшей мере один последний из которых нанесен свободным от наполнителя, без микрочастиц и/или наночастиц.

14. Способ по п. 11 или 12, отличающийся тем, что после формирования одного или более гелевых слоев покрытия выполняют этап обжига стеклования при температуре от 500 до 650°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к литейному производству. Поршневой узел содержит соединенные между собой поршень и шток, трубопровод, установленный с зазором в продольном канале штока, трубопровод, соединенный передним концом с полым хвостовиком диска, размещенного без зазора между торцами поршня и штока и соединенного хвостовиком со штоком посредством резьбы и штифта.

Изобретение относится к литейному производству и касается охлаждения и смазки поршней горизонтальных машин литья под давлением. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к литейному производству. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к производству автомобильных шин из эластичного полиуретана. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к производству полиуретановых автомобильных шин с упругими деформируемыми спицами. .

Изобретение относится к зажимному инструменту и может найти применение в различных отраслях машиностроения. .

Изобретение относится к литейному производству. Поршень содержит корпус, головка 12 которого заканчивается передней поверхностью 13, перемещающей расплавленный металл. В корпусе выполнено кольцевое гнездо 18 для размещения уплотнительного кольца 16. В промежуточном кольцевом участке нижней поверхности гнезда выполнен кольцевой распределительный канал 24, который сообщается с передней поверхностью 13 поршня при помощи по меньшей мере двух наклонных соединительных отверстий 30. Сечение отверстий 30 увеличивается в сторону распределительного канала. Расплавленный металл проникает в соединительные отверстия и в распределительный канал 24, воздействуя на уплотнительное кольцо. Коническая форма отверстий 30 предотвращает возврат металла к головке поршня. Обеспечивается повышение надежности компенсирования износа уплотнительного кольца.13 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к плунжеру машины для литья под давлением, прежде всего машины с холодной камерой сжатия, содержащему шток, продолжающийся от проксимального конца до дистального конца вдоль оси плунжера, и головку плунжера, продолжающуюся от дистального конца штока и снабженную по меньшей мере одним уплотнительным кольцом, установленным в соответствующем кольцевом седле, которое выполнено на боковой стенке головки, и имеющим продольный разрез, обеспечивающий возможность его радиального расширения. Контур смазки, предназначенный для способствования скольжению плунжера, содержит по меньшей мере первый канал смазки, выполненный в штоке и оканчивающийся на его дистальном конце, и по меньшей мере второй канал, выполненный в головке плунжера, гидравлически связанный с первым каналом и выходящий в кольцевое седло под уплотнительным кольцом, причем второй канал покрыт уплотнительным кольцом так что смазка выступает из головки плунжера в зазоры между уплотнительным кольцом и головкой плунжера и/или продольный разрез уплотнительного кольца. Такое выполнение плунжера способствует лучшему распределению смазки, обеспечивающей скольжение плунжера в контейнере пресса машины для литья под давлением. 18 з.п. ф-лы, 27 ил.
Наверх