CS259904B1

CS259904B1 - Způsob přípravy ochranného povlaku tepelně a abrazivně namáhaných součástí

Info

Publication number: CS259904B1
Application number: CS259686A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Pilous; Jan Vaclav; Jaroslav Kraft; David Dytrich; Otakar Tucek; Jiri Razesberger
Original assignee: Vaclav Pilous; Jan Vaclav; Jaroslav Kraft; David Dytrich; Otakar Tucek; Jiri Razesberger
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1988-11-15

Abstract

Způsob přípravy ochranného povlaku tepelně a abrazivně namáhaných součástí vytvořený žárovým nebo plazmovým nástřikem heterogenní směsí práškového přídavného materiálu, obsahujícího kromě niklu 0,1 až 2 % hmotnostní uhlíku, 0,1 až 20 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 7 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 5 % hmotnostních bóru, stopy až 8 % hmotnostních železa, stopy až 5 í hmotnostních kobaltu, stopy až 5 % hmotnostních molybdenu, stopy až 5 % hmotnostních wolframu, stopy až 5 S hmotnostních mědi a 20 až 50 4 hmotnostních karbidu křemíku spočívá v tom, že nástřik je tepelně aktizován žíháním ve vakuu při teplotě 980 až L 080 °C a po dobu 30 až 10 minut.

Description

Vynález řeší ochranné žárově a plazmově stříkané povlaky tepelně a abrazivně namáhaných součástí, zejména ekonomizérů parních kotlů. Ze známých způsobů ochrany je použiti vícevrstvových žárových nebo plazmových nástřiků se zajištěním odolnosti proti oxidaci a korozi za vysokých teplot podle čs. patentů č. 196 846, 197 697 a 197 698. Žádný z uvedených patentů neřeší ochranu těch částí kotle, které jsou namáhány intenzivní abrazí v důsledku vysokého obsahu popela Ve spalinách, zvláště při spalování méně hodnotných tuhých paliv. Jedná se především o ekonomizéry. Rovněž ochranné clony vyráběné z konstrukčních ocelí neprodlužují životnost těchto součástí na požadovanou úroveň.

Nevýhody stávající ochrany vybraných dílů parních kotlů řeší způsob přípravy ochranného povlaku tepelně a abrazivně namáhaných součástí vytvořený žárovým nebo plazmovým nástřikem heterogenní směsí práškového přídavného materiálu obsahujícího kromě niklu 0,1 až 2 % hmotnostní uhlíku, 0,1 až 20 ΐ hmotnostních chrómu, 0,1 až 7 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 5 % hmotnostních bóru, stopy až 8 % hmotnostních železa, stopy až 5 % hmotnostních kobaltu, stopy až 5 % hmotnostních wolframu, stopy až 5 % hmotnostních mědi a 20 až 50 % hmotnostních karbidu křemíku podle vynálezu, který spočívá v tom, že je tepelně aktivován žíháním ve vakuu při teplotě 980 až 1 080 °C po dobu 10 až 30 minut. Tyto teploty způsobují natavení prvků a jejich úplné rozpustnosti se železem, jako jsou nikl a kobalt, nebo tvoří entektikum se železem, jako jsou uhlík, chróm, molybden, kobalt, nikl a křemík, a dále způsobí vzájemnou difúzi prvků chrómu, křemíku, molybdenu, niklu a kobaltu čímž umožní spojení ochranného povlaku se základním materiálem.

Ochranný pbvlak tepelně aktivovaný podle předmětu vynálezu má uplatnění hlavně v těch případech, kdy jsou požadovány účinky povlaku jako protioxidační a protiabrazivni clony a nejsou požadovány účinky povlaku jako tepelné clony. V důsledku tepelného zpracováni povlaku podle předmětu vynálezu dojde k difuznimu spojení mezi povlakem se základním materiálem a tím ke zvýšení pevnosti spojení mezi povlakem a základním materiálem, ke zvýšení odolnosti povlaku proti cyklickému tepelnému namáhání a k pevnému zakotvení karbidu křemíku v matrici ochranného povlaku a k výraznému zvýšeni odolnosti povlaku proti abrazi.

Použitím uvedené ochrany materiálu u vybraných dílů parních kotlů, zejména ekonomizérů, dojde k výrazné úspoře materiálu tím, že se prodlouží životnost těchto dílů a ke snížení pracnosti při zajištění provozní spolehlivosti kotle, aniž by byla nepříznivě ovlivněna tepelná účinnost kotle.

Příkladem je plazmou stříkaný povlak trubek ekonomizéru parního kotle, který vyrábí 365 t páry za hodinu. Na trubky o průměru 28 mm s tloušEkou stěny 4 mm byl po otryskáni korundem plazmově nastříkán povlak o tlouštce 0,7 mm, který kromě niklu obsahoval 0,94 % hmotnostních uhlíku, 17,3 % hmotnostních chrómu, 2,7 % hmotnostních křemíku, 2,6 % hmotnostních bóru,

3,8 % hmotnostních železa, 3,2 % hmotnostních wolframu, 2,8 % hmotnostních molybdénu, 3,5 % hmotnostních kobaltu, 2,7 % hmotnostních mědi a 27 % hmotnostních karbidu křemíku. Povlak byl tepelně zpracován žíháním ve vakuu za teploty 1 050 °C po dobu 20 minut. Odolnost proti abrazi tepelně aktivovaného povlaku podle vynálezu se v důsledku koherence nastříkaného povlaku vytvrzeného z části se základní hmotou zvýšila 4,5násobně v porovnání s klasickým povlakem. Je to způsobeno dále difusitou probíhající mezi nástřikem a základní hmotou. Přednost předmětu vynálezu je v tom, že zakotvení nástřiku mechanickým způsobem přechází částečně v zakotvení nástřiku metalurgickým způsobem v základní hmotě.

V dalším případě byl po vytvoření ochranného povlaku použit žárový nástřik v tlouštce 1,5 mm kyslíkoacetylénovým hořákem stejným přídavným materiálem s následujícím přetavením povlaku stejným hořákem při teplotě 1 040 až 1 080 °C po dobu 25 minut.

Claims

pRedmEt vynálezu

Způsob přípravy ochranného povlaku tepelně a abrazivně namáhaných součástí vytvořeného žárovým nebo plazmovým nástřikem heterogenní směsí práškového přídavného materiálu, obsahujícího kromě niklu 0,1 až 2 % hmotnostní uhlíku, 0,1 až 20 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 7 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 5 % hmotnostních bóru, stopy až 8 % hmotnostních železa, stopy až 5 % hmotnostních kobaltu, stopy až 5 % hmotnostních molybdénu, stopy až 5 % hmotnostních wolframu, stopy až 5 % hmotnostních mědi a 20 až 50 % hmotnostních karbidu křemíku vyznačený tím, že je nástřik tepelně aktivován žíháním ve vakuu při teplotě 980 až 1 080 °C a po dobu 30 až 10 minut.