Способ защиты металлов от окисленияпри нагреве

Способ защиты металлов от окисленияпри нагреве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и 823438

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (5! )М. Кл.

С 21 D 1/70 (22)Заявлеио19 07 79 (2l) 2799614/22 02 с присоединением заявки И—

Государственный комитет

СССР до делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень М15 (S3) УДК 621.785..02(088.8) Дата опубликования описания 25.04.81

A. П. Груцев, П. И. Куценко, Ю. В. Зильберг, М. М. Роцман,.

И. Ю. Кбробочкин, Н. С. Кирвалицзе, А. А. Сильченко, (72) Авторы изобретения

Изобретение относится к защите ме;талла от окалинообразования и может быть использовано цля подготовки поверх-ности металла перец нагревом поц пластическую и термическую обработку.

Известен способ подготовки поверхности металла перец нагревом, включающий нанесение слоя покрытия на основесуспензии огнеупорной глины и его сушку (X).

Однако известный способ поцготовки поверхности металла перец нагревом включает в себя длительный процесс суш1 ки покрытия, состоящий из прецварительного поцсушивания на воздухе при обычной температуре и окончательного высушивания при температуре ниже 100 С.

Общая длительность сушки достигает 1 ч и более. Кроме того, такой процесс поцготовки поверхности металла перец наг- 2е ревом имеет низкую производительность и незначительную эффективность защиты металла от окалинообразования при наг реве.

Наиболее близким к изобретению яв ляется способ подготовки поверхности заготовки из углеродистой стали перец нагревом, заключающийся в нанесении водной суспензии защитного покрытия на основе огнеупорной глины на холодную поверхность заготовки окунанием или распылением и сушке;покрытия сначала на воздухе в течение 0,5 - - ..1,5 ч, а затем в шкафу при температуре заго рузки не выше 50-70 С в течение

0,5 - 1,0 ч (2).

Оцнако известный способ поцготовки поверхности металла перец HBгревом имеет низкую нроизводительность из-за малой скорости сушки слоя покрытия и низкую эффективность защиты металла от окалинообразования вслецствие того, что потери металла на окалинообразование происходят уже в процессе цлительной сушки в атмосфере воздуха при взаимодействии воды, вхоцящей в состав покрытия с поверхностью металла. Кроме того, получаемый слой покрытия имеет

Пример . Проводят поцготовку поверхности образцов перед нагревом по различным режимам и оценивают визуально качество слоя покрытия. Затем прово35 дят нагрев образцов, поверхность которых перед нагревом после нанесения покрытия подготавливают известным и предлагаемым способами.. При этом определяют эффективность защитного действия покры40 тия при нагреве.

В качестве покрытия применяют водную суспензию Часов-Ярской огнеупорной глины марки Ч-l. Образцы изготавливают из стали марки ст. 3 диаметром

20 мм и длиной 120мм.

Нанесение покрытия проводится на хо4I лодную поверхность образцов при 20 С . разовым окунанием.

Йля получения слоя покрытия на образцах требуемой толщины 0,05; 0,10;

0,20 и 0,30 мм готовят четыре состава покрытия, отличающихся количеством глины, BBoQHMbIM в суспензию. Весовое соотношение между глиной и водой в суспензиях для получения слоя покрытия толщиной 0,05; 0,10; 0,20 и 0,30 мм составляет, соответственно, 0,35; 0,40;

0,42 и 0,45 - 1,0. большую пористость, что также снижает эффективность зашиты металла от окалинообразования при нагреве.

Отличительной особенностью покрытий на основе водной суспенэии огнеупорной глины является то, что их сушка при темо температуре более 100 С в общем случае невозможна из а вскипания" и разрушения покрытия. Применение вместо воды других суспензирующих жидкостей 10 органического происхождения, которые быстрее высыхают и более химически инертны к металлу, практически нецелесообразно в связи с высокой их стоимостью и дефицитностью. Кроме того, 15 эти вещества, как правило, пожаро-. и взрывоопасны, а также токсичны.

Цель изобретения - повышение качества защиты покрытия и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в способе защиты металла от окисле- ния при нагреве, включающем нанесение на поверхность водной суспензии защитного покрытия на основе огнеупорной глины, сушку производят путем нагрева до температуры выше температуры начала спекания огнеупорной глины в интервале 1100 - 1300 С в течение 2050 с.

8 4

Перед нанесением покрытйе тщательно перемешивается. Для нанесения равномерного слоя покрытия производится встрякивание и переворачивание образцов.

Предварительная сушка покрытия на воэо духе проводится при 20 С.

Нагрев поверхности образцов после нанесения слоя покрытия до 60 С производится в сушильном шкафу, а до 9001300 С - в силитовой печи.

Нагрева поверхности образцов с покрытием до одной и той же температуры (1100-1300 С) в течение разного времени добиваются помещением их в печь при разной ее температуре. Например, о нагрева поверхности образцов цо 1100 С эа 20, 30, 40 и 50 с добиваются путем помещения их в печь при температуре рабочего пространства в ней; соответственно, 1260, 1200, 1170 и 1130 С.

Измерение температуры поверхности образцов при нагреве их в печи производится непрерывно с помощью фотопирометра.

После нагрева образцы охлаждают в воде с комнатной температурой. При охлаждении в воде большая часть покрытия и образовавшейся окалины легко отделяется от образцов. Очистка поверхности образцов от остатков покрытия и окалины производится механическим способом.

Установлено, что лишь в случае быстрого нагрева поверхности заготовки с о покрытием до 1100-1300 С в течение

20-50 -с для всего диапазона рекомендуемых толщин слоя защитного покрытия

0,05 - 0,30 мм, удается получить на поверхности заготовки нераэрушившийся и высушенный (спекшийся) слой защитного покрытия. Причем, в этом случае не нужно применять предварительное подсушивание покрытия на воздухе. Температура нагрева поверхности заготовки1100 - 1300 С - выше температур начала спекания многих огнеупорных глин, например для Часов-Ярской огнеупорной глины различных марок она составляет

1030 — 1200 С.

Временной интеграл нагрева поверхности заготовки с покрытием (20-50 с) до температуры выше температуры начала спекания огнеупорной глины ограничивается тем, что при продолжительности нагрева менее 20 с слой покрытия наименьшей рекомендуемой толщины (О, (0,05 мм) не успевает высохнуть и спечься и разрушается при последуккцих операциях; при продолжительности на р»823438

1О!

Составитель Р. Клыкова

Рецактор Г. Кацалап Техред N.Ðåéâåñ Корректор М. Шароши

3е к а з 2006/33 Тираж 618 Подписное

ЕНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Фили; л 1!И. I "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ва более 50 с происходит разрушение слоя покрытия за счет того, что вскипание покрытия при любой рекомендуемой его толщине происходит раньше, чем спекание.

Потери металла на окалинообразова- ние оцениваются по потере веса образцов, цля чего производится их взвешива» ние до нагрева перец нанесением слоя покрытия и после нагрева и очистки поверхности образцов от остатков покрытия и окалины. Взвешивание производится на технических весах с точностью до

0,01 г.

Для всех образцов определяется относительная потеря веса.

Степень эффективности защитного действия покрытия определяется для всех образцов как отношение относительной потери веса образцов без покрытия к огносительной потере веса образцов с покрытием.

Экспериментально установлено, что при нагреве заготовок с покрытием эффективность защиты металла or окалинообразования в 1,5 раза выше при применении прецлагаемого способа поцготовки поверхности металла перец нагревом по сравнению с известным способом.

Таким образом, использование предлагаемого способа подготовки поверхности заготовки из углероцистой стали перец на нагревом позволяет снизить потери металла в окалину при нагреве в 1,5 раза.

Кроме того, сокращение времени подгoтовки поверхности металла с покрытием перед нагревом с 1 ч до 20-50 с позволяет llpHMBpHO в 2 раза увеличить объем заготовок, нагреваемых с защитным покрытием.

Формула изобретения

Способ защиты металла от окисления ри нагреве, включающий нанесение на юверхность водной суспензии огнеупорной ,глины и сушку покрытия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности защиты металла и повышения производительности, сушку производят путем нагрева цо температуры выше температуры начала спекания глины в интервале 1100 - 1300 С в течение 20»

50 с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Р. Металлургия", 1970, М 7.

2. Солнцев С. C. и цр. Защитные покрытия металлов при нагреве. М., 1976, с. 74.