CS202602B1 - Protective coat of metal objects - Google Patents

Protective coat of metal objects Download PDF

Info

Publication number
CS202602B1
CS202602B1 CS783759A CS375978A CS202602B1 CS 202602 B1 CS202602 B1 CS 202602B1 CS 783759 A CS783759 A CS 783759A CS 375978 A CS375978 A CS 375978A CS 202602 B1 CS202602 B1 CS 202602B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
alumina
dimension
protective coating
particles
aluminum
Prior art date
Application number
CS783759A
Other languages
English (en)
Slovak (sk)
Inventor
Miloslav Bartuska
Jaroslav Konecny
Jan Laska
Karel Zverina
Original Assignee
Miloslav Bartuska
Jaroslav Konecny
Jan Laska
Karel Zverina
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miloslav Bartuska, Jaroslav Konecny, Jan Laska, Karel Zverina filed Critical Miloslav Bartuska
Priority to CS783759A priority Critical patent/CS202602B1/cs
Publication of CS202602B1 publication Critical patent/CS202602B1/cs

Links

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

Ochranný povlak kovových predmetů
Vynález se týká ochranného povlaku kovových predmetu, vzdorujících působení agresivního prostředí a určených zejména pro chemický průmysl.
V současné době se v chemickém průmyslu používají jako konstrukční materiály ušlechtilé ocele, zejména ferritické a austenitické slitiny na bázi kobaltu, chrómu a niklu s různými přísadami, zejména molybdénu, titanu, niobu, wolframu, vanadu, hliníku, boru atd. Většina z uvedených ušlechtilých materiálů však při technologickém zatížení a za současného působení chloru, síry, čpavku, louhů nebo jejich kombinací, uvolněných ze zpracovávaného produktu, po určité době přesto podléhá nadměrné korozi včetne průvodního jevu interkrystalického a v některých případech i transkrystalického praskání. Rozsah poškození je závislý na intenzitě a času působení jednotlivých faktorů a má obecně vzestupnou tenden ci odpovídající zvyšujícím se nárokům na strojně technologické zařízení.
Dále jsou známy a v nejrůznějších oblastech techniky se používají ochranné vrstvy nebo nástřiky vzdorující agresivnímu prostředí, vysokým teplotám nebo otěru. Základním problémem těchto ochranných vrstev však je otázka dosažení dostatečné přilnavosti neporézního nebo jen minimálně porézního povlaku k povrchu chráněného předmětu. Cestou k odstranění těchto nedostatků je použití technologie plazmového nástřiku, kterou lze zhotovit neobyčej ně odolné žáruvzdorné a otěruvzdomé nástřiky. Dosud známé nástřiky však nemají dostatečnou odolnost proti kombinovanému působení agresivních zplodin za vysokých teplot, jak je
202 602
202 002 tomu například v chemickém průmyslu zpracování ropy. Pri analýze korozních vlivů daného prostředí je obecně možno nalézt kysličníky kovu nebo jejich kombinace, které jsou vůči tomuto prostředí rezistentní. Potíže však působí vlastní struktura ochranné vrstvy nanesené plazmovým nástřikem daná požadavky na její odolnost vůči teplotám a zejména mechanickému namáhání. Výskyt otevřené pórovitosti, která je průvodním zjevem u všech mechanicky odolných nástřiku, zákonitě snižuje odolnost vrstvy proti chemickým vlivům agresivního prostředí.
V současné době se proto pro provozně exponované části technologických zařízení, vystavené nepříznivým vlivům agresivního prostředí a vysokých teplot používá takřka výhradně jen ušlechtilých ooelí, které prozatím vykazují nejlepší protikorozní vlastnosti. Platí to například o zařízeních chemického průmyslu zpracování ropy, kde se v souladu s přechodem na méně kvalitní základní suroviny stále snižuje životnost technologických zařízení, ať již v oblasti primárního zpracování ropy, jako např. destilace, hydrogenace nebo reformingu, tak i v oblasti jejího sekundárního zpracování, zejména odsiřování, pyrolýzy atd. a konečně i ve skladovém hospodářství a dalších zařízeních, kde dochází ke styku se sloučeninami chloru, síry, čpavku, louhy nebo jejich kombinacemi, životnost jednotlivých částí technologických celku, jako např. talířků, zvonků, klapek, segmentů pater, nástřikových a odběrových hrdel, je však i přes použití nejkvalitnějších a velmi drahých materiálů velmi nízká. Rovněž známé ochranné povlaky a nástřiky se pro jejich nedostatečnou odolnost vůči vlivům agresivního prostředí dosud nepodařilo úspěšně aplikovat.
Uvedené nevýhody odstraňuje ochranný povlak kovových předmětů vzdorující působení agresivního prostředí chloru, síry, čpavku, louhů nebo jejioh kombinací, zhotovený na bázi kysličníkové keramiky podle vynálezu tím, že sestává v podstatě z jedné vrstvy o tloušťce 0,1 až 2 mm, zhotovené z materiálu na bázi kysličníku hlinitého, obsahujícího nejméně 50 % hmot. krystalické fáze kysličníku hlinitého o rozměru Částic v rozmezí 0,02 až 0,1 mm a nejméně 1 % hmot. amorfní fáze kysličníku hlinitého nebo jiných sklotvorných kysličníků. Krystalická fáze vrstvy kysličníku hlinitého může mít s výhodou granulometrické složení :
% hmot. částic o rozměru 0,1 až 0,15 mm, % hmot. částic o rozměru 0,08 až 0,1 mm, % hmot. částic o rozměru 0,03 až 0,08 mm, % hmot. částic o rozměru 0,02 až 0,03 mm a % hmot. částic o rozměru 0,01 až 0,02 mm.
Vrstva na bázi kysličníku hlinitého může obsahovat více než 90 % hmot. krystalické fáze kysličníku hlinitého a může být nanesena na vrstvu hliníku o tloušťce 0,1 až 0,2 mm vytvořenou žárovým nástřikem práškového hliníku přímo na povrch podložního materiálu. Vrstva na bázi kysličníku hlinitého může být kombinací 50 až 90 % hmot. kysličníku hlinitého o rozměru částic 0,02 až 0,15 mra a 10 až 50 % hmot. práškového hliníku o velikosti částic 0,05 až 0,15 mm. Vrstva na bázi kysličníku hlinitého o tloušťce 0,1 až 0,5 mm může být opatřena povrchovou vrstvou organického povlaku, jako napr. teflonu, o průměrné tloušťce 0,05 až 0,15 mm, zasahující do jejích pórů.
2Π2 602
Vrstva na bázi kysličníku hlinitého muže obsahovat 5 až 45 % hmot. skla, jehož teplota tá ní je nejméně o 150 °C a nejvíce o 900 °C nižší než teplota tavení kysličníku hlinitého.
Podstatnou výhodou takto provedené ochranné vrstvy je omezení počtu otevřených pórů na minimum, resp. jejich úplné uzavření vhodnou amorfní látkou a tím dosažení maximální korozní odolnosti při zachování výborných mechanických vlastností nástřiku.
Podstata vynálezu bude dále objasněna na několika příkladech provedení, které však nikterak neomezují jeho rozsah.
Příklad 1
Na podložní materiál, v tomto případe odběrové hrdlo destilační kolony, byla technologií plazmového nástřiku nanesena vrstva kysličníku hlinitého tloušťky 1 - 0,5 mm z výchozího materiálu o granulometrickém složení :
10 % hmot. kysličníku hlinitého O rozměru 0,100 0,125 ním,
15 % hmot. kysličníku hlinitého 0 rozměru 0,080 0,100 mm,
50 % hmot. kysličníku hlinitého 0 rozměru 0,032 0,080 .mm,
15 % hmot. kysličníku hlinitého 0 rozměru 0,022 0,032 mm,
5 % hmot· kysličníku hlinitého 0 rozměru 0,015 0,022 mm a
5 % hmot. kysličníku hlinitého 0 rozměru 0,010 0,015 mm·
Vhodnou volbou parametrů plazmového hořáku vytvořená vrstva obsahuje méně než 5 % hmot. amorfní fáze kysličníku hlinitého, přičemž větší částice obklopené menšími částicemi a vázané vzájemně amorfní fází omezí na minimum výskyt průchozích pórů. Nástřik přitom velmi dobře lne k podložnímu materiálu a zachovává si i potřebnou odolnost proti mechanic kému a tepelnému namáhání.
Příklad 2
Na podložní materiál, v tomto případe zvonek destilační kolony, byla technologií plazmového nástřiku nanesena vrstva tloušťky 1 - 0,5 mm z výchozího práškového kysličníku hlinitého o velikosti částic 0,032 až 0,08 mm. Volbou dostatečně širokého rozmezí rozměrů nanášených částic kysličníku hlinitého došlo již při malém natavení povrchu částic a při krystalografické změně pouhých 3 % hmot. výchozího krystalického kysličníku hlinitého na amorfní fázi ke značnému snížení počtu průchozích pórů cca o 60 až 70 % a tím ke značnému zvýšení chemické odolnosti nástřiku.
Příklad 3
Komínek destilační kolony byl opatřen dvěma ochrannými vrstvami vytvořenými technolo· gií plazmového nástřiku, z nichž první vrstva o tloušťce 0,15 mm byla na podložním materiálu vytvořena nástřikem práškového hliníku a povrchová vrstva o tloušťce 0,9 - 0,2 mm byla vytvořena nástřikem kysličníku hlinitého o rozměrech částic v rozmezí 0,05 až 0,07 mm. Tento kombinovaný nástřik vykázal v agresivním prostředí chloru, síry a čpavku za pří· tomnosti kyslíku velmi dobrou protikorozní odolnost tím způsobem, že produkty koroze spod· hí vrstvy čistého hliníku do značné míry uzavřely póry vrchní vrstvy kysličníku hlinitého
202 002
Příklad 4
Komínek destilační kolony se opatří ochrannou vrstvou o tloušťce 1—0,3 mm, která je kombinací kovového a nekovového výchozího materiálu o složení s % hmot. práškového hliníku o velikosti částic 0,080 až 0,125 mm a 80 % hmot. kysliční ku hlinitého o velikosti částic 0,032 až 0,080 mm, přiěemž podíl amorfní fáze nástřiku se pohybuje do 5 %. Účinek čistého hliníku obsaženého v nástřiku je obdobný jako v předcházejícím příkladu.
Příklad 5
Na ochrannou vrstvu zvonku pracujícího za teplot cca 105 až 130 °C, nanesenou obdobně jako v příkladu 2, se nanese vrstva teflonu o tloušťce 0,3 i 0,05 mm a za vhodné teploty se zapracuje do otevřených pórů nástřiku. Teflon, který nevyniká dobrou přilnavostí ke kovovému podložnímu materiálu, rezistuje velmi dobře vlivům prostředí síry, chloru, čpavku a louhů. Tato kombinace zvyšuje adhezi teflonu a jeho odolnost vůči otěru a za vhodných teplot značně rozšiřuje možnosti jeho aplikace.
Příklad 6
Na zvonek destilační kolony se technologií plazmového nástřiku nanese vrstva tloušťky 0,3 - 0,1 mm obsahující 60 až 70 % hmot. krystalické fáze kysličníku hlinitého o rozměrech částic 0,03 až 0,07 mm a 30 až 40 % hmot. skla. Takto provedený nástřik si zachovává dobré mechanické vlastnosti a je naprosto odolný vůči vlivům agresivního prostředí destilační kolony.
Příklad 7
Těleso ofukovače pecních trubek, pracující při teplotách coa 850 °C, se opatří ochranným povlakem tloušťky 1 - 0,3 mm z výchozího materiálu o granulometrickém složení i 10 % hmot. kysličníku hlinitého o rozměru 0,1 až 0,15 mm, % hmot. kysličníku hlinitého o rozměru 0,08 až 0,1 mm, % hmot. kysličníku hlinitého o rozměru 0,03 až 0,08 mm, % hmot. kysličníku hlinitého o rozměru 0,02 až 0,03 mm a % hmot. kysličníku hlinitého o rozměru 0,01 až 0,02 mm, nanesenou technologií plazmového nástřiku a obsahující méně než 5 % hmot. amorfní fáze kysličníku hlinitého. Základní životnost této součásti se tak v prostředí plynných spalin obsahujících agresivní sloučeniny síry zvýší nejméne pětinásobné.
Příklad 8
Teplomerná jímka merení výstupní teploty radiačního trubkového systému pyrolyzuí pece, pracující v agresivním prostředí za teplot cca 850 °C se opatří ochranným povlakem podle příkladu 1. Rovněž v tomto případe se zvýší životnost součásti nejméně pětinásobné.
202 802

Claims (6)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Ochranný povlak kovových předmětů vzdorující působení agresivního prostředí, zejména chloru, síry, čpavku, louhů nebo jejich kombinací, zhotovený na bázi kysličníkové keramiky, vyznačený tím, že sestává z nejméně jedné vrstvy o tloušťce 0,1 až 2mm, zhoto vené z materiálu na bázi kysličníku hlinitého, obsahujícího nejméně 50 % hmot. krysta lické fáze kysličníku hlinitého o rozměru částic v rozmezí 0,02 až 0,1 mm a nejméně
    1. % hmot. amorfní fáze kysličníku hlinitého nebo jiných sklotvorných kysličníků.
  2. 2. Ochranný povlak podle bodu 1, vyznačený tím, že krystalická fáze kysličníku hlinitého má granulometrické složení s
    10 % hmot. částic O rozměru 0,1 až C ',15 mm, 15 % hmot. částic 0 rozměru 0,08 0,1 mm, 50 % hmot. částic 0 rozměru 0,03 0,08 mm, 15 % hmot. částic 0 rozměru 0,02 0,03 mm a 10 % hmot. částic 0 rozměru 0,01 0,02 mm,
  3. 3. Ochranný povlak podle bodu 1, vyznačený tím, že vrstva materiálu na bázi kysličníku hlinitého obsahuje více než 90 % hmot. krystalické fáze kysličníku hlinitého a je nanesena na vrstvu hliníku o tloušťce 0,1 až 0,2 mm, vytvořenou žárovým nástřikem práškového hliníku přímo na povrch podložního materiálu,
  4. 4. Ochranný povlak podle bodu 1, vyznačený tím, že vrstva materiálu na bázi kysličníku hlinitého obsahuje 50 až 90 % hmot. kysličníku hlinitého o rozměru částic 0,02 až 0,15 mm a 10 až 50 % hmot. hliníku o rozměru částic 0,05 až 0,15 mm.
  5. 5. Ochranný povlak podle bodu 1, vyznačený tím, že vrstva materiálu na bázi kysličníku hlinitého o tloušťce 0,1 až 0,5 mm je opatřena povrchovou vrstvou organického povlaku např. teflonu, o průměrné tloušťce 0,5 až 0,15 mm, zasahující do jejích pórů.
  6. 6. Ochranný povlak podle bodu 1, vyznačený tím, že vrstva materiálu na bázi kysličníku hlinitého obsahuje 5 až 45 % hmot. skla, jehož teplota tavení je nejméně o 750 °C a nejvíce o 900 °C nižší než bod tavení kysličníku hlinitého.
CS783759A 1978-06-08 1978-06-08 Protective coat of metal objects CS202602B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS783759A CS202602B1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Protective coat of metal objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS783759A CS202602B1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Protective coat of metal objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS202602B1 true CS202602B1 (en) 1981-01-30

Family

ID=5378599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS783759A CS202602B1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Protective coat of metal objects

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS202602B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW313563B (cs)
CA1091997A (en) Alloy-coated ferous metal substrate
NO840796L (no) Fylltraad for buebeleggning
MXPA04008463A (es) Revestimiento y polvo resistente a corrosion.
CA1223757A (en) Powdered material for thermal spraying
SA94150056B1 (ar) عمليات لإزالة الألكلة الهيدروجينية hydrodealkylation
CN102438823B (zh) 疲劳腐蚀开裂的金属管的涂覆
Saladi et al. Hot corrosion behaviour of detonation-gun sprayed Cr3C2–NiCr coating on inconel-718 in molten salt environment at 900 C
US4492766A (en) Spray-coating material
Seong et al. High-temperature corrosion of recuperators used in steel mills
Mudgal et al. Corrosion behaviour of Cr3C2-NiCr coated superalloys under actual medical waste incinerator
Thakare et al. Microstructure and mechanical properties of D-Gun sprayed Cr3C2-NiCr coating on P91 steel subjected to long term thermal exposure at 650° C
Wang et al. Elevated temperature erosion of HVOF Cr3C2/TiC–NiCrMo cermet coating
Katiki et al. Performance of plasma spray coatings on Inconel 625 in Air oxidation and molten salt environment at 800 C
CS202602B1 (en) Protective coat of metal objects
Singh Sidhu et al. Corrosion behaviour of HVOF sprayed coatings on ASME SA213 T22 boiler steel in an actual boiler environment
US6737175B2 (en) Metal dusting resistant copper based alloy surfaces
EP1546424B1 (en) Method for the application of an anticorrosive, protective, niobium-oxide coating applied by thermal spraying
Lee et al. High temperature oxidation of a Nb–Al–Si coating sputter-deposited on titanium
Lai High temperature corrosion problems in the process industries
EP4343016A1 (en) Coating material for in-furnace structure, surface coating method, and in-furnace structure
Kaushal et al. High temperature corrosion behaviour of HVOF-sprayed Ni-20Cr coating on boiler steel in molten salt environment at 900 C
Kalinichenko et al. Development of Wear Resistant Coatings Formed by Plasma Spraying of Alloy Ni–Fe–Cr–Si–B–C System Reinforced with Ceramics Al2O3
Singh Fabrication of High-Pressure Cold-Sprayed Coating on Ni-Based Superalloy for High-Temperature Corrosive Conditions
Latushkina et al. Formation of Corrosion‐Resistant Nitride Coatings Based on Ti–Al–Cr–Fe–Ni High‐Entropy Alloy