PL97845B1 - Sposob wytwarzania warstw z olowiu,i jego stopow na wyrobach ze stopow zelaza - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia warstw olowiu i jego stopów na wyrobach ze stopów zelaza.Powierzchnie wyrobów ze stopów zelaza zabez¬ piecza sie przed dzialaniem korozji w srodowiskach zawierajacych agresywne zwiazki siarki, a glównie H2S, CS2, H2S04 przez zanurzanie uprzednio po- cynkowanych wyrobów w kapieli stopów olowiu, glównie z cyna i antymenem, elektrolitycznym o- sadzaniu olowiu na powierzchni tych wyrobów, a takze na natapianiu na uprzednio pocynowane wy¬ roby warstw z olowiu i jego stopów.Znane sposoby olowiowania zawieraja wiele nie¬ dogodnosci, które wiaza sie z procesem technolo¬ gicznym nanoszenia olowiu oraz z jakoscia i wlas¬ nosciami uzytkowymi utworzonych warstw.Jeden ze znanych sposobów nakladania warstw ze stopionego olowiu na wyroby ze stopów zelaza, wymaga uprzedniego pocynowania tych wyrobów.Na tak przygotowana powierzchnie natapia sie w plomieniu gazowym warstwe olowiu. Proces ten nie zapewnia ciaglosci i jednorodnosci oraz rów¬ nomiernej grubosci powlok; stanowi przy tym po¬ wazne zagrozenie dla zdrowia obslugi. Nie poz¬ wala on równiez na przeprowadzenie w trakcie olowiowania obróbki cieplnej, podwyzszajacej wlas¬ nosci mechaniczne pokrywanych wyrobów.Szereg niedogodnosci zawiera równiez sposób o- lowiowania na drodze elektrolitycznej. Jest on dlugotrwaly i wymaga skomplikowanego oprzy¬ rzadowania, przy czym naniesione warstwy olowiu tworza powloki adhezyjne o nieznacznej grubosci.Ulegaja one latwemu luszczeniu i odpryskiwaniu.Proces olowiowania elektrolitycznego nie pozwala na jednoczesne, wraz z formowaniem powloki, prowadzenie obróbki cieplnej, mogacej podwyz¬ szyc wlasnosci mechaniczne pokrywanych wyrobów.Celem wynalazku jest uzyskanie na drodze o- gniowo-zanurzeniowej dyfuzyjnej powloki z olowiu lub jego stopów wraz z jednoczesna obróbka ciepl¬ na pokrywanych wyrobów, podwyzszajaca ich wlasnosci mechaniczne.Sposób wellug wynalazku polega na tym, ze po¬ krywane wyroby zanurza sie do dwuwarstwowej kapieli, której górna warstwe stanowi kapiel alu¬ minium lub jego stopów, natomiast dolna warstwe kapiel olowiu lub jego stopów.Wyroby zanurza sie do dwuwarstwowej kapieli ruchem dwustopniowym, przy czym predkosc za- nurzania do kapieli warstwy górnej utrzymuje sie w zakresie od 1 do 10 m/min., a wyroby przetrzy¬ muje sie w tej strefie przez okres do 60 minut, natomiast predkosc przechodzenia z warstwy gór¬ nej do dolnej utrzymuje sie w zakresie od 0,1 do 10 m/min. i wyroby przetrzymuje sie w kapieli warstwy dolnej przez okres do 60 minut. Tempe¬ rature obu kapieli, górnej i dolnej oraz kapieli w naczyniu polaczonym z kapiela dolna utrzymuje sie w zakresie od 150 do 900°C, przy czym tempe- ratury kapieli warstwy górnej, kapieli warstwy 79 8453 97 845 4 dolnej oraz kapieli w naczyniu polaczonym z kapie¬ la warstwy dolnej sa jednakowe, wzglednie róznia sie od siebie od 50 do 750°C.Wyroby wynurza sie z dolnej warstwy kapieli olowiu i jego stopów poprzez przeciaganie tych wy¬ robów przez górna warstwe kapieli aluminium i je¬ go stopów, lub wyroby te przeciaga sie poprzez kapiel metalu w naczyniu polaczonym z dolna warstwa kapieli.Wyroby wynurza sie z dolnej warstwy kapieli stopionego olowiu lub jego stopów ruchem ciaglym poprzez górna warstwe kapieli aluminium lub jego stopów z predkoscia od 1 do 20 m/min., lub wynu¬ rza sie z dolnej warstwy kapieli stopionego olowiu lub jego stopów poprzez kapiel w naczyniu pola¬ czonym z dolna warstwa kapieli z predkoscia od 1 do 20 m/min. Otrzymana powloka jest dwuwarst¬ wowa i sklada sie z zewnetrznej warstwy olowiu wzglednie jego stopów oraz oddzielajacej ja od podloza ze stopu zelaza warstwy utworzonej ze stopów aluminium. Powloka ta charakteryzuje sie równomierna gruboscia i szczelnoscia, a takze jako warstwa dyfuzyjna, dobrym przyleganiem na calej powierzchni olowiowanego wyrobu.Sposób wedlug wynalazku pozwala na latwa kon¬ trole zarówno struktury jak i siegajacej do kilku milimetrów grubosci nanoszonych powlok. Sposób ten pozwala pokrywac olowiem oraz jego stopami wyroby o dowolnie skomplikowanej konfiguracji powierzchni, w tym równiez wyroby drobne, na¬ dajac im odpornosc na dzialanie korozji, szczegól¬ nie w srodowiskach zawierajacych zwiazki siarki, jak H^ lub CS2.Sposób wedlug wynalazku jest stosunkowo pro¬ sty i nie wymaga stosowania skomplikowanych urzadzen. Efektem jest uzyskanie scisle zwiazanej z podlozem, jednakowo grubej na calej powierz¬ chni oraz szczelnej dwuwarstwowej powloki ochronnej, której warstwa zewnetrzna sasiadujaca i otoczeniem zbudowana jest z olowiu, wzglednie z jego stopów. Zapewnia ona ochrone przed dzia¬ laniem korozji w szeregu srodowisk, na przyklad wystepujacych w przemysle chemicznym, szczegól¬ nie zas w srodowisku zawierajacych zwiazki siar¬ ki. Dodatkowym zabezpieczeniem podloza w przy¬ padku nieszczelnosci warstwy olowiu jest oddziela¬ jaca ja od podloza, wykazujaca równie dobre wlas¬ nosci antykorozyjne warstwa stopów aluminium.Szeroki zakres parametrów nowej technologii, za¬ pewnia jednoczesne, wraz z tworzeniem powlok, prowadzenie procesów obróbki cieplnej olowianych wyrobów. Obróbka ta nie wymaga dodatkowych ilosci ciepla oraz stosowania atmosfer ochronnych.Proces zgodnie z wynalazkiem jest krótkotrwaly i bezpieczny dla personelu obslugujacego.Przyklad I. Kapiel metaliczna w piecu ty¬ glowym sklada sie z dwóch wzajemnie nie miesza¬ jacych sie warstw, górnej z czystego aluminium oraz dolnej z czystego olowiu. Obie warstwy po¬ siadaja temperature 800°C. Element ze stali ferry- tyczno-perlitycznej o zawartosci okolo 0,3% C, po uprzednim przygotowaniu powierzchni zanurza sie do warstwy górnej z predkoscia 5 m/min. i prze¬ trzymuje w niej przez 5 minut. Po tym czasie zanurza sie go do warstwy dolnej z szybkoscia m/min. i przetrzymuje przez okres kolejnych 10 minut. Po wynurzeniu wyrobu na powierzchnie z jednostajna predkoscia 10 m/min., odbywa sie ich chlodzenie na powietrzu.Przyklad II. Kapiel metaliczna znajduje sie w dwutyglowym piecu, którego tygle polaczone sa kanalem w swoich dolnych czesciach. Jeden z tygli wypelniony jest dwuwarstwowa kapiela, skladaja¬ ca sie z górnej warstwy cieklego aluminium i dol- io nej warstwy cieklego olowiu. Temperatura kapieli dwuwarstwowej wynosi 850°C. Tygiel drugi wypel¬ niony jest kapiela bedaca jednowarstwowa 38% Pb i 62% Sn, której temperatura wynosi 200°C. Ele¬ ment z zeliwa szarego w osnowie perlitycznej, po uprzednim przygotowaniu powierzchni, jest zanu¬ rzany z predkoscia 5 m/min. do górnej warstwy aluminium kapieli dwuwarstwowej i przetrzymy¬ wany w niej przez okres 10 minut. Nastepnie z szybkoscia 2 m/min. zanurzony jest glebiej do warstwy dolnej stopu Pb-Sn kapieli dwuwarstwo¬ wej i przetrzymywany w niej równiez przez 10 minut. Po tym okresie czasu z predkoscia 15 m/min. przesuwany jest on poprzez kanal do kapieli jedno¬ warstwowej stopu Pb-Sn o temperaturze 200°C, a nastepnie z ta sama szybkoscia wynurzany na powierzchnie. Po wynurzeniu studzenie odbywa sie na wolnym powietrzu. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe so 1. Sposób wytwarzania warstw z olowiu i jego stopów na wyrobach ze stopów zelaza, znamienny tym, ze pokrywane wyroby zanurza sie do dwu¬ warstwowej kapieli, której górna warstwe stano- 35 wi kapiel aluminium lub jego stopów, a dolna warstwe kapiel olowiu lub jego stopów, przy czym wyroby wynurza sie z dolnej warstwy kapieli olo¬ wiu lub jego stopów poprzez przeciaganie tych wy¬ robów przez górna warstwe kapieli aluminium 40 i jego stopów, lub wyroby te przeciaga sie poprzez kapiel metalu znajdujacego sie w naczyniu pola¬ czonym z dolna warstwa kapieli olowiu, wzglednie jego stopów.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 45 temperature obu kapieli, górnej i dolnej oraz ka¬ pieli w naczyniu polaczonym z kapiela dolna utrzy¬ muje sie w zakresie od 150 do 900°C, przy czym temperatury kapieli warstwy górnej, kapieli war¬ stwy dolnej oraz kapieli w naczyniu polaczonym 50 z kapiela warstwy dolnej sa jednakowe wzglednie róznia sie od siebie od 50 do 750°C.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyroby zanurza sie do dwuwarstwowej kapieli ru¬ chem dwustopniowym, przy czym predkosc zanu- 55 rzania do kapieli warstwy górnej utrzymuje sie w — zakresie od 1 do 10 m/min., a wyroby prze¬ trzymuje sie w tej strefie przez czas nie przekra¬ czajacy 60 minut, natomiast predkosc przechodze-, nia z warstwy górnej do dolnej utrzymuje sie w 6o zakresie od 0,1 do 10 m/min. i wyroby przetrzymu¬ je sie w kapieli warstwy dolnej przez okres do 60 minut.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyroby wynurza sie z dolnej warstwy kapieli sto- 65 pionego olowiu lub jego stopów ruchem ciaglym5 97 845 6 poprzez górna warstwe kapieli aluminium lub je¬ go stopów z predkoscia od 1 do 20 m/min.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyroby wynurza sie z dolnej warstwy kapieli sto¬ pionego olowiu wzglednie jego stopów poprzez ka¬ piel w naczyniu polaczonym z dolna warstwa ka¬ pieli z predkoscia od 1 do 20 m/min. PL