CS257395B1 - Ochranná vrstva transportných valčekov žíhacích pecí - Google Patents

Description

2S7395

Vynález sa týká ochranné] vrstvy trans-portných valčekov žíhacích pecí zo žiaro-pevnej chrómniklovej zliatiny a rieši prob-lematiku nárastov a nalepenín tzv. pick--upov na ich povrchu, tým aj kvalitu v pe-ci zušlechťovaných kovových pásov plechuz nízkolegovaných a nelegovaných ocelípre žiarové pozinkovanie a pře elektrotech-niku.

Počas priebežného tepelného spracovaniapásov plechu dochádza na povrchu trans-portných pecných valčekov zo žiarupevnýchocelí, účinkom teplot a pracovného pro-stredia pece, k postupné] tvorbě nárastova nalepenín, ktoré sposobujú tzv. otlaky natepelne spracovanom páse, čo má za ná-sledok zníženie jeho výsledné] kvality. Nárasty tzv. pick-upy vznikajů na pec-ných kovových valčekoch zo žiarupevnýchchrómniklových zliatín, ktoré sa pre danýúčel najčastejšie používá jú. Korózíou vznik-lé oxidy legujúcich prvkov materiálu val-čeka reagujú a difúzne viažu na seba oxi-dy najmá zo železa kovového pása, ktorépři teplotách žíhania 850 až 1 040 °C sú vplastickom stave a tvoria nárasty na povr-chu pecných valčekov. Existujú rožne spo-soby na obmedzenie vzniku nárastov. Po-dlá čs. AO č. 204 755 sa pecné valčeky o-patria metalizo.vanou vrstvou hliníka s na-sledujúcim žíháním s cieíom difúzneho spo-jenia hliníka s povrchom valčeka a tvorbypovrchového oxidu hliníka. Nevýhodou jenízká adhézia povlaku, jeho odpadávanie,pórovitosť a tým aj nízká žiaruvzdornosť,čím povlak v krátkej době nesplní svojuúlohu. Ďalšie riešenie podlá čs. vynálezu AO č.231 947 je relativné úspesnejšia, keď valče-ky z chrómniklovej zliatiny sú dolegované2 až 4 % hliníka, při nižšom obsahu síry,fosforu a médi. Valčeky vykazujú vyššiu o-dolnosť voči vznikom nárastou, ale proble-matiku neriešia úplné. Podobné nedostat-ky má AO č. 175 079, která nie je vhodná,ak pás plechu je z nízkolegovaných, alebonelegovaných ocelí.

Nadvazne na to a za cieíom doriešiť povrchovú úpravu valčekov počas režimu pe-ce sú pokusy chemicko-tepelným spracova-ním valčekov z chromniklových ocelí s ob-sahom 2 až 4 % hliníka. Režim spočívá vžíhaní takýchto valčekov do 500 °C v pro-středí vzduch a od 500 °C v prostředí vzducha dusík tým, že pri teplote 800 °C je pro-středím čistý dusík. Další skúšaný spósobchemicko-tepelného spracovania pecnýchvalčekov z chrómniklových zliatín s obsa-hom 2 až 4 % hliníka je rozdielne žíhanie,ktoré prebieha riadene len v oxidačno-vzduš-nej atmosféře. V oboch prípadoch sa vy-tvárajú na povrchu valčekov žiadané oxi-dy hliníka, ktoré nereagujú s oxidmi žele-za a tým sa nevytvárajú nalepeniny. Nevý-hodou je, že adhezívnym opotřebením ten-kého filmu oxidu hlinitého sa tento rozrušía povrch valčeka reaguje s oxidmi železa za vzniku nalepenín, čo platí pre oba skúša-né sposoby. Problém sa ešte zvyšuje v pec-ných atmosférách s prítomnosťou vody avodných pár s vlhkosťou až 40 %. Ďalej sú známe sposoby AO č. 171 063,AO č. 204 321 s plazmovým striekaním o-chranných povlakov, kde pre ich nízku ad-héziu a odolnost voči tepelným změnámrozhrania ocel' — keramický povlak dochád-za k jeho odlupovaniu, tým přestává plniťsvoju funkciu za vzniku nárastov. Úlohouvynálezu je zvýšit účinnost keramickéhonástreku vhodnou medzivrstvou.

Uvedené nedostatky odstraňuje a vytý-čený problém rieši ochranná vrstva valče-kov z chrómniklovej ocele pre uvedený ú-čel, založená na keranhekej pracovnej vrst-vě na báze kremičitanu zirkoničitého a o-xidu hlinitého s kovovou medzivrstvou pó-dia vynálezu. Podstata vynálezu spočívá vtom, že pod keramickou vrstvou nastrieka-nou plazmovým horákom na hrůbku 0,8 až 2,5 mm s použitím práškovej zmesi a ob-sahu 88 až 98 % kremičitanu zirkoničité-ho a 2 až 12 % oxidu hlinitého, je vytvo-řená kovová medzivrstva o hrúbke 0,1 až0,5 mm, ktorá obsahuje v hmotnostnom vy-jádření 1,0 až 7,0 % hliníka, 1,0 až 19,0 %chrómu, stopy až 0,9 % titánu, 0,4 až 1,0 %mangánu, stopy až 1,8 % kremíka, stopyaž 1,0 °/o železa, stopy až 0,3 % uhlíka a70,0 až 97,6 % niklu. Výhodou ochrannej vrstvy podlá vynále-zu je, že sa vytvořením novej medzivrstvyzabezpečuje optimálna vazba uvedenej ke-ramickej vrstvy na základný materiál val-čekov z chrómniklovej zliatiny s podstatnérozdielnymi koeficientami tepelnej rozťaž-nesti, a tým vóbec využitie vysoko žiaru-vzdorného materiálu pre uvedený účel. Ke-ramický krycí povlak přitom obsahuje te-.tragonálny kubický oxid zirkoničitý s vyso-kou teplotou tavenia okolo 2 700 °C, ktorýnereaguje s uvedenými oxidmi železa, ďa-lej oxid hlinitý a oxid křemičitý v sklovi-tom stave rozptýlený v povlaku, ktorý ok-rem neviazanosti s oxidom železa znižujepórovitosť povlaku na 8 až 15 % a tým o-dolnosť voči adhezívnemu a korózivnemuopotrebeniu. Hliník z medzivrstvy přitom di-funduje aj do základného materiálu, čímvytvára možnost ďalšieho používania valče-kov aj po odstránení keramického povlaku.Obnova povlaku po jeho adhezívnom úpl-nom alebo čiastočnom opotřebení je mož-ná mnohonásobné bez nárokov na povrcho-vú úpravu vlastných valčekov. Životnostpovlaku je 4- až 6-násobná voči klasickýmaj voči novším typom valčekov. Příklady uskutočnenia povlaku podlá vy-nálezu: 1. Pecný valček priebežných žíhacích pe-cí dynamoliniek zo žiarupevnej ocele s ob-sahom 25 °/o chróm, 22 °/o nikel, 0,3 % uh-lík, 1,5 % hliník o priemere 120 mm, dlžke2 775 sa odmastí v trichlorethyléne, otrys-

Claims (2)

1. 5 257395 ká mechanizované pneumatickým tryskáčoms použitím ocelověj drviny alebo korunduso zrnitostmi 0,9 mm na optimálnu drsnostokolo Ra 7 μϊη. Žiar ve elektrickým oblúkom sa nastrie-ka podvrstva 1 % hliníka, 1,2 % chrómu, 0,7pere. titánu, zbytok nikel o hrúbke 0,3 mm.Ochranný povlak sa nastrieka plazmovýmhorákom použitím práškovej zmesi 3 % oxi-du hlinitého a 97 % kremičitanu zirkoniči-tého o hrúbke 1,2 mm. Na valčeky vstup-nej časti pece sa nastrieka ochranný povlakpoužitím práškovej zmesi 10 % oxidu hli-nitého a 90 % kremičitanu zirkoničitého ohrúbke 1,2 mm. Parametre striekania: Podvrstva: prúd 200 A, napatie 28 V, pil 0,2 MPa stlačený vzduch, 0 drotu 1,2 mm. Ochranný povlak: prúd 420 A, napatie 340 V,s použitím vodou stabilizovaného horá-ka, vzdialenosť nástreku 270 mm aleboprúd 650 A, napatie 62 V, s použitím ply-noin stabilizovaného horáka, vzdialenosť100 mm. Strieka sa pri otáčkách 60 ot/min. Povlak podlá vynálezu možno využit přerožne iné účely a aj na kovové materiály arozdielnom zložení.
2. 2. Pecný valček priebežných žíhacích pe-cí pozinkovni. Valček je zo žiaruvzdornejocele s obsahom 25 % chróm, 22 % nikel,0,3 % uhlík, 2,7 % hliník o priemere 150mllimetrov, dížke 3 185 mm, sa odmasií vtrychlcrethyléne, otryská automatizovanépneumatickým tryskáčom s použitím ocel'o- voj drviny alebo korundu so zrnitosťou 0,9mílimetrov na optimálnu drsnost Ra ~ 7μϊη. Plazmovým horákom sa nastrieka pod-vrstva 4,5 % hliníka, 17 % chrómu, ΐ %mangánu, 1,2 % kremíka, 0,2 % uhlíka,zbytok nikel o hrúbke 0,4 mm. Ochranný krycí povlak sa nastrieka s po-užitím práškovej zmesi 4 % oxidu hlinité-ho a 96 % kremičitanu zirkoničitého o cel-kovej hrúbke 1,8 mm. Parametre striekania: Prúd 650 A, napatie 65 V, vzdialenosťstriekania 100 mm, otáčky valčeka 60ot/min., posuv horáka 60 m/min. Vlastnosti povlaku: Adhézia nastriekaného povlaku je v roz-medzí 6,5 až 18,2 MPa. Nastriekaná ko-vová podvrstva vyrovnává pnutia z roz-dielneho koeficientu tepelnej rozťažnostizákladného materiálu a povlaku. Po 15--tich ohrevoch na 850 °C a prudkom o-chladení vo vodě, povlak mal přilnavostv rozmedzí 4,7 až 17 MPa pódia hrůbkypovlaku. Podvrstva má mikrotvrdosť vrozmedzí 184 až 290 jednotiek HVm, kry-cí povlak v rozmedzí 1 620 až 2 075 jed-notiek HVm. Štruktúra povlaku je tvoře-ná tetragonálnym oxidom zirkoničitýmobklopeným skelnou fázou tvořenou oxi-dom křemičitým a hlinitým. Pórovitosťpovlaku je 13,7 %, poměrná odolnost vo-či adhezívnemu opotrebeniu φ = 1,45oproti nástreku samotného kremičitanuzirkoničitému. PREDMET Ochranná vrstva transportných valčekovžíhacích pecí z chrómniklových ocelí po-zostávajúca z keramickej pracovnej vrst-vy o hrúbke 0,8 až 2,5 min a obsahujúcaprášková zmes 88 až 98 % kremičitanu zir-koničitého a 2 až 12 % oxidu hlinitého az kovověj medzivrstvy, vyznačujúca sa tým, VYNALEZU že kovová medzivrstva o hrúbke 0,1 až 0,5mílimetrov obsahuje v hmotnostnom vyjadrení 70,0 až 97,6 % niklu, 1,0 až 7,0 % hh-níka, 1,0 až 19,0 % chrómu, stopy až 0,9pere. titánu, 0,4 až 1,0 % mangánu, stopyaž 1,8 % kremíka ,stopy až 1,0 % železa astopy až 0,3 % uhlíka.