Способ обшга эмалевых покрытий .. бйк'ш'^тел^

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О И А Н И Е ((()825668

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5l)M. Кл.

С 23 О 11/а (22) Заявлено 12.04. 79 (21) 2757355/22-02 с нрисоеднненнем заявки М (23) Приоритет йвудерстаааай квматат

CCCP яо делам. взебрвтериа и втхрытий

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень ¹16 (53) УДК 666. .293(088.8) Дата опубликования описания 10.05.&l (72) Авторы изобретения

N.Ì.ÊèKíåð, В.М.Мизонов, П,С.Школяр, К.А.Ланская и В.В.Швец

Г ,,о з

Научно-исследовательский и проектно-ко1тструкщ1 сщф институт эмалированного химического фу/1((ЫЙЙя (71) Заявитель е (54) СПОСОБ ОБЖИГА ЭМАЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к нанесению, покрытий, в частности,. эмалевых и может быть использовано при производстве стальной эмалированной аппаратуры, работающей при повышенных температуре и давлении в агрессив5 ных средах, а такт(е при формировании различных неиеталлических покрытий на сталях при температуре выше равновесрой температуры превращения аустенита в перлнт и обратно при медленном нагреве или охлажде" нии (критической точки А() данной

1 стали.

Наиболее блт1зок к предлагаемому способ обжига эмалевых покрытий, включающий нагрев изделия до температуры оплавления эмали, выдержку при этой температуре и равномерное ох- лаждение (11;

Недостатком этого способа является то, что он пригоден для эмалирования изде(тий только иэ сталей ферритного и феррито-перлитного

2 классов, не претерпевающнх структурных превращений, связанных с изменением объема, при температурах ниже температуры размягчения покры- . тия (например, сталей тина 08 и 081).

Вследствие низкай прочности указанных сталей как при комнатной, так и при повышенных температурах хииическая аппаратура из этих сталей изготавливается для эксплуатации при температурах не выше 300 С и давлении до 16 кгс/мм2, что существекно огра" ничквает область ее применения в современной химической технологии, Обладаюп;ие повыпенной прочностью и теллоустойчивостью малоуглеродистые иизколегированные стали феррито-бейнитного и бейннтного классов не нашли применения в практике эмалнрования из-за образования в покрытии сетки трещин уже при первых циклах нанесения покрытия.

Цель изобретения - предупрежденив образования трещин в эмалевом покры"

825668

35 тии на изделиях из малоуглеродистых низколегированных сталей Феррито-бейнитного и бейнитного кгассов (содержание углерода 0,07-0,>?X), облацаюпр х повышенной прочностью и тепло5 устойчивостью.

Указанная цель достигается тем, что охлаждение от температуры оплавления при нанесении каждого слоя покрытия осуществляется с изотерми- ig ческой выдержкой при температуре на

20-80 С ниже равновесной температуО ры презращения аустенита в перлит

{критическая точка А4), соответствующей минимальной устойчивости аусте- 15 нита в перлитной области превращения в течение времени, обеспечивающего в суыче с временем охлаждения до указанной температуры полный распад аустенита B перлитной области превращения, определяемого по диаграмме изотермического распада аустенита в данной стали.

На чертеже приведена диаграмма изотермического распада аустенита в стали феррито-бейнитного класса

12Х1ИФ с указанием режимов охлаждения по предлагаемому способу.

Анализ диаграммы свидетельствует о возможности получения в сяали 5о

12Х1ИФ стабильной перлитной структу ры при чемпературе выше температуры размягчения эмали (>500 С) не претерпевающей структурных превращений, связанных с изменением объема при последующем охлаждении и нагреве до температуры размягчения покрытия.

Возможность получения не содержащего трещин покрытия на изделиях из малоуглеродистых низколегирован- 4О ных сталей повышенной прочности проверяется на образцах @еррито-бейнитной стали 12Х1ИФ и бейнитной, стали

12Х2ИФСР.

Пример l. На образцы разме- 45 ром 70 50 ° 10 ю, изготовленные из стали Феррито-бейпитного класса

12Х1МФ, для которой равновесная температура превращения аустенита в пер4 лит (т. А g) равча 780ОС, наносят два слоя грунтовой эмали 3132-30 и пять слоев стеклоэмалевого покрытия 1513Ц. Изготовлено четыре партии образцов. На образцах первой партии покрытие обжигают по известному способу: нагрев до 860 С выдержка в течение 7 мин, равномерное охлаждение на воздухе. На образцах, второй, третьей и четвертой партий оплавление покрытия производят также, как в предыдущем случае, затем образцы переносят в печь при 700, 730 и

760 С, соответствующих температурам на 80, 50 и 20 С ниже равновесной температуры превращения аустенита в перлит (критической точки А ).

Время изотермической выдержки составляет 60, 90 и 120 мин для каждой из указанных температур. После окончания выдержки образцы охлаждают на воздухе. На образцах первой партии уже при нанесении второго слоя грунтовой эмали в покрытии образуется сетка трещин. Во всех остальных случаях на образцах получают качественное покрытие, соответствующее перво- му классу по ОСТУ 26-01-1-70. При последующих нагревах образцов второй, третьей и четвертой партии до

400оС сс скоростью ЗОС/мин образование трещин в покрытии не обнаружено.

Исследована температурная зависимость остаточных напряжений в покрытии, обожжейом по режиму известного способа с изотермической выдержкой при 700 в течение 60 мин. По полученной зависимости определяют максимальные сжимающие напряжения в покрытии, а также температуры, соответствующие нулевым и максимальным растягивающим напряжениям в покрытии. Для сравнения те же характеристики определены для того же поирытия, нанесенного на классическую сталь 08 для эмалирования.

Результаты эксперимента приведены в таблице.

825668

Малоуглеродистая ниэколегированная повышенной прочности

Известный

210 260 Сетка трещин

Предлагаемый

390 450 Трещин нет

То же

08 для эмалирования

460 Трещин нет

400

Формула изобретения

Они свидетельствуют о том, что при использовании предлагаемого способа обжига с 60 мин изотермической выдержкой, соответствующей наименьшему времени, необходимому для полно го распада аустенита в данной стали в интервале минимальной устойчивости аустенита в перлнтной области превращения на малоуглеродистой низколегироваиной стали повышенной проч-. ности 12Х1ИФ получается качественное

35 покрытие, не уступающее по свойствам аналогичному покрытию.на стали 08.

Пример 2. Образцы стали бейнитного класса 12Х2ИФСР, для которой равновесная температура превращения аустенита в перлит (критическая точка А4) равна 810 С обраба0 тывают аналогично примеру l > только ермическая выдержка производит 45 ся при температурах 730, 760 и 790 С, О соответствующих температурам на

80, 50 и 20ОС ниже критической точки А 4 в течение одного часа. В этом случае покрытие также соответствует первому классу по ОСТУ 26-01-1-70, Применение предлагаемого способа обжига эмалевых покрытий на изделиях из низколегированных малоуглеро дистых сталей повышенной прочности и теплоустойчивости позволит использовать их для производства эмалированной химической аппаратуры, расчитанной на повьппенныз параметры эксплуатации взамен нержавеющей.

Зкономический эффект от замены стапн 12Х18Н10Т на сталь 12Х1ИФ составит для одного изделия 2840 руб.

Способ обжига эмапевых покрытий, включающий нагрев до температурй оплавления эмали, выдержку и охлаждение, о,т л и ч а ю шийся тем, что, с целью предупреждения образования трещин эмалевого покрытия на изделиях нз малоуглеродистых низколегированных сталей феррито-бей" нитного и бейнитного классов, охлажде. ние осуществляют с изотермической выдержкой при температуре на 20-80 С ниже равновесной температуры превращения аустенита в перлит до поп« ного распада аустеннта.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Варгин В.В. Змалирование металлических изделий М.-Л., Машгиз, 1962, с. 189-193.

825668

Юр ню

Составитель В,Олейниченко

Редактор Л.Пчелинская Техред Ж.КастелевичКорректор С.йомак, 1

Ладнисное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2418 49 Тираж 1048

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раужская наб., д. 4/5