Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку


 


Владельцы патента RU 2579866:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба перед его нагревом в методической печи под прокатку толщиной 0,60±0,02 мм, нагрев его до температуры кипения воды и нанесение поверх него покрытия в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм. Техническим результатом изобретения является снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листах после нагрева слябов и их горячей прокатки. 2 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку.

Известен способ напыления алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба из низколегированной стали, выполненный перед его нагревом в методической печи под прокатку (патент РФ №2256002, C23C 4/18, 24.02.04). Однако покрытие толщиной, предлагаемой в известном решении, не обеспечивает получение листов после их прокатки без дефектного слоя, содержащего оксиды железа, интерметаллиды типа FenAlm и обезуглероженный слой, т.к. не учитывается влияние температуры и времени нагрева сляба в методической печи.

Наиболее близким к предложенному способу является способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку, включающий напыление алюминиевого газотермического покрытия на его широкие грани (патент РФ №2483137, C23C 4/00, 15.03.12). Однако значительная часть покрытия окисляется при нагреве и становится хрупкой. В процессе прокатки окисленная часть покрытия разрушается, а оставшийся слой интерметаллидов FenAlm не всегда защищает металл от окисления.

Техническим результатом является снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листах после нагрева слябов и их горячей прокатки.

Для достижения технического результата в способе защиты поверхности сляба из низколегированной стали перед его нагревом в методической печи под прокатку, включающем напыление алюминиевого газотермического покрытия на его широкие грани, согласно изобретению поверх алюминиевого газотермического покрытия, нагретого до температуры кипения воды, наносят покрытие в виде шамотной суспензии.

При температуре кипения воды на поверхности алюминиевого газотермического покрытия происходит испарение воды из наносимой суспензии, а покрытие на основе шамота остается на поверхности алюминиевого газотермического покрытия. Покрытие на основе шамота, нанесенное поверх алюминиевого газотермического покрытия, защищает его от окисления при нагреве под прокатку. В этом случае на границе между сталью и алюминиевым покрытием образуется более толстый диффузионный слой, защищающий основной металл при нагреве и последующей прокатке, чем при отсутствии покрытия на основе шамота. Следовательно, все признаки в совокупности обеспечивают достижение технического результата.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Для сляба из низколегированной стали определенной толщины выбрана схема обработки, включающая нагрев в методической печи с заданными температурой и временем нагрева и прокатку на определенную толщину.

На сляб напыляют алюминиевое газотермическое покрытие необходимой толщины, определяемой, например, из прототипа. В процессе газотермического напыления алюминиевое покрытие имеет температуру кипения воды, которую контролируют с использованием пирометра. Поверх алюминиевого газотермического покрытия наносят покрытие в виде шамотной суспензии. Толщину покрытия на основе шамота контролируют с использованием, например, толщиномера X-STRATA 980 для измерения толщин многослойных покрытий. Сляб подвергают нагреву в методической печи с заданными температурой и временем нагрева и прокатке на определенную толщину. При этом толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа будет в пределах допуска, оговоренного в ТУ на данную марку низколегированной стали.

Пример 1: Для сляба марки 15ХСНД толщиной 243 мм задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи до температуры 1200°C и временем нагрева 4,3 ч и прокатку на толщину 16 мм. На сляб с помощью аппарата ЭМ-12М нанесли алюминиевое газотермическое покрытие толщиной 0,60±0,02 мм. Температура на поверхности алюминиевого газотермического покрытия составила 120°C. Поверх алюминиевого покрытия с помощью форсунок нанесли покрытие в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм. Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа не превысила 0,05 мм, что соответствует требованиям ТУ на данную марку низколегированной стали.

Пример 2: Для сляба марки 15ХСНД толщиной 243 мм задана схема обработки, включающая нагрев в методической печи до температуры 1200°C и временем нагрева 4,3 ч и прокатку на толщину 16 мм. На сляб с помощью аппарата ЭМ-12М нанесли алюминиевое газотермическое покрытие толщиной 0,60±0,02 мм (по прототипу). Сляб подвергали нагреву в методической печи и прокатке. Металлографический анализ проб, отобранных после прокатки, показал, что толщина дефектного слоя на поверхности толстого листа в виде окалины составила 0,2-0,3 мм, что не соответствует требованиям ТУ на данную марку низколегированной стали.

Нанесение покрытия в виде шамотной суспензии на сляб с алюминиевым газотермическим покрытием, нагретого до температуры кипения воды, обеспечивает снижение толщины дефектного слоя, оставшегося на листе после нагрева сляба и его горячей прокатки.

Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке, включающий напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба перед его нагревом в методической печи под прокатку, отличающийся тем, что алюминиевое газотермическое покрытие напыляют толщиной 0,60±0,02 мм, а поверх алюминиевого газотермического покрытия, нагретого до температуры кипения воды, дополнительно наносят покрытие в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нанесения газотермических покрытий, а именно к способам нанесения плазменных покрытий на детали, работающие в экстремальных условиях.
Изобретение относится к области судостроения, в частности к способу защиты металлических элементов судовых движителей. Способ включает нанесение на поверхность металлических элементов методом газотермического напыления защитного слоя из алюминия или цинка и сплавов на их основе, крацевание его внешней поверхности и нанесение на защитный слой полимеризирующего пропитывающего состава с последующей его сушкой.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к защитным покрытиям конструкционных деталей. Сплав на основе никеля для защитного покрытия конструкционной детали, в частности детали газовой турбины, предназначенного для защиты от коррозии и/или окисления детали при высоких температурах, содержит следующие элементы, вес.%: от 22 до менее 24 кобальта, 15-16 хрома, 10,5-12 алюминия, 0,2-0,6, по меньшей мере одного элемента из группы, включающей скандий (Sc) и/или редкоземельные элементы, кроме иттрия, при необходимости, от 0,3 до 1,5 тантала (Та), никель (Ni) - остальное.

Изобретение относится к области получения покрытий со специальными свойствами, в частности к покрытиям с высокой стойкостью к коррозионным повреждениям и износу.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к поршневому кольцу для двигателя внутреннего сгорания с покрытием, нанесенным термическим напылением порошка.

Изобретение относится к слоистой системе со слоем MCrX и слоем, обогащенным хромом. Слоистая система (1) содержит подложку (4) и многослойное покрытие, при этом многослойное покрытие содержит один слой MCrX (7, 7′) в качестве самого нижнего слоя (7, 7′) на подложке (4), в котором Х является, по меньшей мере, иттрием (Y) и/или кремнием (Si), и/или алюминием (Al), и/или бором (B), в котором М является никелем (Ni) и/или кобальтом (Co), обогащенный хромом слой (10) на или в по меньшей мере одном слое MCrX (7, 16) и первый внешний MCrX″ слой (13), который находится на обогащенном хромом слое (10), где X″ является, по меньшей мере, Y, Si и/или B, причем указанный нижний слой MCrX (7) присутствует на подложке (4) и под обогащенным хромом слоем (10).

Изобретение относится к элементу конструкции нефтехимического оборудования, работающему при температуре 230-990оС и способу обработки поверхности этого элемента. Указанный элемент содержит исходную подложку из черного или цветного металла, или стали, диффузионный слой и слой аморфного металла.

Группа изобретений относится к деталям скольжения двигателя внутреннего сгорания. Деталь содержит основу и нанесенное на нее термическим напылением покрытие с открытой контактной поверхностью, включающее, по меньшей мере, две фазы материала покрытия с различной прочностью, причем одна из, по меньшей мере, двух фаз материала покрытия, имеющая наименьшую прочность, углублена относительно другой или других фаз покрытия.

Изобретение относится к керамическому термобарьерному покрытию, которое имеет наноструктурный и микроструктурный слой. Керамическое термобарьерное покрытие на подложке из жаропрочного сплава на основе никеля или кобальта, или железа содержит необязательно металлическое связующее покрытие (7) и два наслоенных керамических слоя (16) с внутренним керамическим (10) и внешним керамическим (13) слоем.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к элементу скольжения двигателя внутреннего сгорания. Элемент скольжения двигателя внутреннего сгорания включает основу и покрытие, полученное посредством термического напыления порошка, содержащего, мас.%: от 55 до 75 Cr, от 3 до 10 Si, от 18 до 35 Ni, от 0,1 до 2 Мо, от 0,1 до 3 C, от 0,5 до 2 B и от 0 до 3 Fe.

Изобретение относится к вариантам способа получения покрытого изделия. Покрытое изделие включает стеклянную подложку, на которую нанесена тонкая пленка, содержащая углеродные нанотрубки (УНТ).

Изобретение относится к оборудованию для нанесения антикоррозионного защитного покрытия на поверхность патронных гильз. Агрегат содержит привод горизонтального вала, на котором последовательно расположены соединенные между собой шнеками барабаны.

Изобретение относится к оборудованию для нанесения защитного покрытия на поверхность патронных гильз. Установка содержит станину, на которой установлены технологические ванны и опорные ролики, горизонтальный вал, установленный на опорных роликах, на котором для непрерывной последовательной обработки патронных гильз последовательно расположены и соединены между собой барабаны с перфорированными стенками.

Изобретение относится к способу вакуумно-дугового нанесения на подложку покрытия из каталитически активного материала и к подложке, полученной указанным способом.

Изобретение относится к области нанесения антифрикционных покрытий преимущественно на упорные поверхности пятникового узла грузовых вагонов и может быть также использовано в узлах трения различных машин.

Изобретение относится к элементам скольжения, таким как вкладыши или втулки подшипников. Элемент скольжения (20) подшипников содержит основу (22), выполненную из стали, базовый слой (24) из спеченного металлического порошка, расположенный на основе (22) и содержащий медь, олово, висмут и твердые частицы (40), состоящие из Fe3P или из MoSi2 в количестве от 0,2 вес.% до 5,0 вес.% со среднеобъемным размером D50, не превышающим 10 микрон, и твердостью, по меньшей мере, 600 HV 0,05 при температуре 25°С.

Изобретение относится к области технологии нанесения светопоглощающих покрытий на основе никель-фосфорного соединения на изделия из меди и может быть применено для чернения конструкционных деталей оптических устройств.

Изобретение относится к области осаждения износостойких комбинированных покрытий для защиты поверхностей алюминиевых сплавов от воздействия агрессивных сред и износа, в частности для защиты алюминиевых литейных сплавов с высоким содержанием кремния, и может быть использовано в авиационной промышленности, станко-, судо- и моторостроении.

Изобретение относится к способу газоплазменного напыления теплозащитного покрытия на лопатки турбины газотурбинного двигателя. На перовой части лопатки формируют связующий жаростойкий подслой на основе интерметаллидных никель-алюминиевых (β+Y1) фаз и термобарьерный керамический слой на основе диоксида циркония путем воздействия плазменным напылением на воздухе сфокусированной плазменной струей со скоростью напыляемых частиц 2400 м/с и температурой 5000-12000 K с обеспечением в связующем жаростойком подслое продольной слоистой микроструктуры интерметаллидных зерен, а в термобарьерном керамическом слое - сфероидальных зерен диоксида циркония со столбчатой субструктурой.

Изобретение относится к области получения защитно-декоративных покрытий в вакууме. Способ по первому варианту включает физическое PVD осаждение в вакууме адгезионного слоя на изделие, нанесение на адгезионный слой внутреннего слоя и затем выполнение наружного слоя.

Изобретение относится к технологии плазменной обработки поверхности материалов, в частности, для создания высоконадежных защитных покрытий оболочек тепловыделяющих элементов (твэл) ядерного реактора.
Наверх