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%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке металлических деталей, и может быть использовано для защиты металлических деталей от коррозии.

Изобретение относится к области технологий и устройств для нанесения защитных антикоррозионных покрытий, может быть использовано для коррозионно-защитной обработки прецизионных деталей крепежа для авиационной, автомобильной, космической техники и машиностроения.

Изобретение относится к химико-термической обработке поверхностей из алюминиевых сплавов путем термодиффузионного цинкования в порошковых смесях для повышения коррозионных свойств изделий.
Изобретение относится к области получения защитных металлических покрытий на изделиях из стали, цветных металлов и их сплавов, нанесенных термодиффузионным методом.

Изобретение относится к области химико-термической обработки изделий из алюминиевых сплавов путем термодиффузионного цинкования. Порошковая смесь содержит следующие компоненты, мас.

Группа изобретений относится к химико-термической обработке поверхности изделий из магниевых сплавов. Порошковая смесь для термодиффузионного цинкования включает цинковый порошок, волластонит в качестве инертного наполнителя, средняя масса частиц которого равна средней массе частиц цинкового порошка, и активатор в виде смеси фторида бария, фторида магния, фторида кальция, фторида калия, фторида натрия и фторида лития.

Изобретение относится к области нанесения защитных антикоррозионных покрытий, а именно к герметичной капсуле для термодиффузионного цинкования металлических изделий, имеющих ступенчатую конфигурацию c максимальным и минимальным диаметрами ступеней.
Изобретение относится к химико-термической обработке, может быть использовано в нефте-газодобывающей промышленности для повышения коррозионной стойкости муфт насосно-компрессорных труб.
Изобретение относится к способу термодиффузионного цинкования стальных изделий. Проводят подготовку состава для термодиффузионного цинкования, содержащего порошок цинка, инертный наполнитель и активатор, и обработку в упомянутом составе стальных изделий путем нагрева при температуре 420ºС.

Изобретение относится к антикоррозионной обработке металлических изделий, а именно к нанесению цинкового покрытия на изделия из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования и к установке, используемой для его осуществления.

Предлагаемое изобретение относится к антикоррозионной обработке, в частности к термодиффузионному цинкованию изделий из ферромагнитных материалов, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения и в других отраслях промышленности, где требуется защита металлических изделий от коррозии и старения. Способ формирования защитного покрытия на изделиях из ферромагнитных материалов путем термодиффузионного цинкования в электронагревательной установке, выполненной в виде индуктора, включает загрузку в реторту изделий и насыщающей порошковой цинксодержащей смеси, размещение реторты внутри индуктора и нагрев изделий, контактирующих с насыщающей цинксодержащей смесью, до образования защитного покрытия требуемой толщины, а также последующую выгрузку и охлаждение оцинкованных изделий. Упомянутую реторту с изделиями и насыщающей порошковой цинксодержащей смесью размещают в высокоомном индукторе, а нагрев изделий осуществляют в две стадии до заданного значения температуры для каждой из них, измеряемой вблизи витков спирали индуктора. На первой стадии проводят нагрев до температуры 280-300°С, а на второй стадии - до температуры 520-650°С при импульсном модулирующем управляющем воздействии на питающий ток индуктора со скважностью импульсов 1,5-5,0 при суммарной длительности импульса и паузы, составляющей от 2 до 3 минут. Обеспечивается формирование в структуре цинкуемого металлического изделия мелкозернистого однородного по толщине, а также по фазовому и химическому составу интерметаллидного слоя требуемой толщины, служащего высококачественным защитным покрытием, обладающим необходимой прочностью и коррозионной стойкостью в условиях действия агрессивных сред. 5 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области химико-термической обработки изделий, а именно к технологии термодиффузионного цинкования крепежных деталей из сталей бейнитного класса, предназначенных для изготовления деталей и узлов, работающих в условиях Крайнего Севера и Сибири, например, в составе нагруженных резьбовых соединений мостов, бульдозеров, экскаваторов для добычи полезных ископаемых, морских буровых установок, судов ледового плавания. Способ термодиффузионного цинкования крепежных деталей из стали бейнитного класса, подвергнутых закалке и последующему высокому отпуску, включает помещение деталей во вращающийся барабан термической печи с шихтой, содержащей порошок цинка, глинозема и активированного угля, нагрев до температуры 450±10°С и выдержку при данной температуре до выделения и коагуляции третичного цементита, при этом содержание порошкового цинка определяют из соотношения: m=0,36τ2-6τ+30, при этом m - содержание цинка в % от массы шихты, τ - длительность термодиффузионного цинкования, ч. Обеспечивается повышение хладостойкости крепежа и создание на его поверхности противокоррозионного и износостойкого диффузионного цинкового покрытия. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано при изготовлении деталей из конструкционных сталей, работающих в условии коррозии. Способ химико-термической обработки изделий из конструкционных сталей включает нагрев в печи размещенных в реакторе изделий в азотосодержащей атмосфере, изотермическую выдержку в потоке азотосодержащего газа и последующее охлаждение с печью. Нагрев осуществляют в присутствии в объеме реактора наполнителя в качестве катализатора для создания вокруг изделий с помощью потока азотосодержащего газа слоя активных частиц. Одновременно проводят процесс диффузионного цинкования с использованием в качестве наполнителя порошкообразного цинка в смеси с кварцевым песком и с обеспечением вокруг изделий слоя активных частиц, состоящих из азото- и цинкосодержащих веществ. В частных случаях осуществления изобретения нагрев, изотермическую выдержку и охлаждение изделий проводят в атмосфере диссоциированного аммиака. Изотермическую выдержку осуществляют в интервале температур 750…850°C. Порошкообразный цинк и кварцевый песок составляют в наполнителе соотношение 1 к 10. Обеспечивается повышение коррозионной стойкости при обеспечении большей толщины упрочненного слоя и достаточной прочности. 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к антикоррозионной обработке, в частности к нанесению цинкового покрытия на изделия из высокопрочных алюминиевых сплавов путем термодиффузионного цинкования. Способ термодиффузионного цинкования изделий из высокопрочного алюминиевого сплава включает предварительную дробеструйную обработку изделий, нагрев в печи изделий, размещенных в контейнере с насыщающей порошковой смесью, содержащей инертный наполнитель, активатор и порошок цинка, в печи при постоянном вращении контейнера со скоростью 1-2 об/мин и давлении внутри контейнера 1,8-2,2 атм, выгрузку изделий и охлаждение в воде. Нагрев изделий осуществляют при температуре 465-475°С в течение не менее 80 мин, затем осуществляют сброс давления в контейнере до нормального и продувку инертным газом. После охлаждения в воде проводят сушку изделий, затем осуществляют их термообработку в печи с защитной атмосферой при температуре 130-145°С в течение 16 ч с последующим охлаждением на воздухе. Обеспечивается получение качественного коррозионно-стойкого цинкового покрытия и высоких прочностных свойств изделий из алюминиевых сплавов. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 6 пр.

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.

Наверх