Способ термодиффузионного цинкования

Изобретение относится к химико-термической обработке термодиффузионным цинкованием стальных деталей, а именно муфт для обсадных и насосно-компрессорных труб. Осуществляют загрузку в герметичный вращающийся реактор стальных деталей и насыщающей смеси, состоящей из инертного носителя, цинкового порошка и активатора, нагрев и выдержку при температуре 360-380°C в инертной атмосфере. Стальные детали загружают в трубы многотрубного реактора с радиальным расположением труб и ориентируют детали в каждой трубе реактора в осевом направлении. Диаметр трубы многотрубного реактора больше диаметра стальной детали на 10%. Обеспечивается коррозионная стойкость стальных деталей, повышение эксплуатационных характеристик стальных деталей и увеличение количества циклов свинчивания-развинчивания резьбовых соединений. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к химико-термической обработке способом термодиффузионного цинкования муфт для обсадных и насосно-компрессорных труб в порошковых средах с целью защиты резьбы от коррозии в атмосферных условиях, агрессивных средах, повышения эксплуатационных характеристик деталей, увеличения количества циклов свинчивания-развинчивания резьбовых соединений.

Известен способ термодиффузионного цинкования, заключающийся в том, что в герметичный вращающийся реактор загружают стальные детали и насыщающую смесь, состоящую из инертного носителя, активатора, а также от 30 до 60 мас.% высокодисперсного порошка цинка в количестве к весу загружаемых деталей, реактор с деталями и насыщающей смесью нагревают и выдерживают при 360-380°C в инертной атмосфере, затем охлаждают до температуры 20-36°C, отличающийся тем, что загружают высокодисперсный порошок цинка крупностью 4-60 мкм в количестве 0,05-0,18 кг на 1 м² покрываемой поверхности стальных деталей, насыщающую смесь загружают в реактор от 40 до 100 мас.% к весу деталей, а инертный носитель используют крупностью 60-140 мкм (патент РФ №2557045, МПК C23C 10/36, 2015 г.).

Недостатком указанного способа является то, что при термодиффузном цинковании стальных деталей, например муфт для обсадных и насосно-компрессорных труб весом более 1,5 кг, имеющих повышенные требования к геометрическим параметрам, в особенности по сопрягаемым поверхностям, в стандартном реакторе, значительное количество стальных деталей отходит в брак из-за забоев, возникающих при столкновении стальных деталей при вращении реактора во время прохождения технологического процесса.

Задачей изобретения является снижение брака стальных деталей во время прохождения технологического процесса.

Указанный недостаток известного способа термодиффузионного цинкования устраняется тем, что в герметичный вращающийся реактор загружают стальные детали и насыщающую смесь, состоящую из инертного носителя, цинкового порошка и активатора, нагревают и выдерживают при температуре 360-380°C в инертной атмосфере, при этом стальные детали загружают в многотрубный реактор с радиальным расположением труб и ориентируют детали в каждой трубе реактора в осевом направлении.

Другой особенностью изобретения является то, что диаметр трубы многотрубного реактора выбирают больше диаметра стальной детали на 10%.

Способ осуществляют следующим образом.

В герметичный вращающийся многотрубный реактор загружают стальные детали и насыщающую смесь, состоящую из инертного носителя, цинкового порошка и активатора. При этом стальные детали загружают в реактор с радиальным расположением труб и ориентируют детали в каждой трубе реактора в осевом направлении. Смесь предварительно нагревают и выдерживают при температуре 360-380°C в инертной атмосфере.

Наиболее полно поставленная цель достигается при условии, когда диаметр трубы многотрубного реактора больше диаметра стальной детали на 10%.

Способ позволяет разработать безотходную технологию термодиффузионного цинкования с одновременным удешевлением.

Внутренний диаметр труб многотрубного реактора выбирают из расчета обеспечения зазора между стальными деталями или пакетом стальных деталей в размере 10% от диаметра изделия (пакета изделий), при этом детали в трубе реактора ориентируют в осевом направлении.

Данное решение обеспечивает безударное перемещение стальных деталей с насыщающей смесью в трубах многотрубного реактора во время вращения.

Данное изобретение может быть использовано в обрабатывающих отраслях промышленности для повышения коррозионной стойкости стальных деталей, в том числе муфт обсадных и насосно-компрессорных труб. Оцинкованные термодиффузным способом детали не имеют внешнего водородного охрупчивания (растрескивания), которое может возникать в процессе нанесения гальванического покрытия.

1. Способ термодиффузионного цинкования стальных деталей, включающий загрузку в герметичный вращающийся реактор стальных деталей и насыщающей смеси, состоящей из инертного носителя, цинкового порошка и активатора, нагрев и выдержку при температуре 360-380°C в инертной атмосфере, отличающийся тем, что стальные детали загружают в трубы многотрубного реактора с радиальным расположением труб и ориентируют детали в каждой трубе реактора в осевом направлении.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диаметр трубы многотрубного реактора больше диаметра стальной детали на 10%.