RU1786185C - Method of protecting steel products against corrosion - Google Patents
Method of protecting steel products against corrosionInfo
- Publication number
- RU1786185C RU1786185C SU904876306A SU4876306A RU1786185C RU 1786185 C RU1786185 C RU 1786185C SU 904876306 A SU904876306 A SU 904876306A SU 4876306 A SU4876306 A SU 4876306A RU 1786185 C RU1786185 C RU 1786185C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- decorative
- color
- steel products
- corrosion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : стальное изделие после подготовки поверхности подвергают плазменному азотированию во внешнем электрическом поле, после чего вакуумным осаждением нанос т слой поликристаллического кремни толщиной, необходимой дл получени интерференцией заданного декоративного цвета, а затем провод т оксидирование в кислородсодержащей среде.Summary of the invention: after surface preparation, the steel product is subjected to plasma nitriding in an external electric field, after which a layer of polycrystalline silicon is applied by vacuum deposition to obtain the desired decorative color by interference, and then oxidation is carried out in an oxygen-containing medium.
Description
Способ защиты стальных изделий от коррозии относитс к химико-термическим методам обработки стали, предназначаетс дл увеличени коррозионной стойкости их поверхности и придани ей декоративного цвета в услови х эксплуатации на открытом воздухе (категори I по ГОСТ 15150-69) и может быть применен в машиностроении, строительстве зданий и сооружений, а также в художественно-декоративных ремеслах ,The method of protecting steel products from corrosion refers to chemical-thermal methods of processing steel, is intended to increase the corrosion resistance of their surface and give it a decorative color in outdoor conditions (category I according to GOST 15150-69) and can be used in engineering construction of buildings and structures, as well as in artistic and decorative crafts,
Известны различные способы антикоррозионной защиты стали и получени декоративного цвета дл условий эксплуатации на открытом воздухе, содержащие операции подготовки поверхностей, нанесени защитного сло и закреплени , К ним можно отнести гальванический способ нанесени покрытий из хрома, меди, никел , и других коррозионно-стойких металлов, прин тый за прототип. По этому способу подготовка поверхностей заключаетс в механической Зачистке обрабатываемой поверхности, затем в очистке ее от органических соединений и окислов (обезжиривание, травление, промывка и др.). Нанесение защитных слоевVarious methods are known for anticorrosive protection of steel and for the preparation of a decorative color for outdoor conditions, comprising the steps of preparing surfaces, applying a protective layer and fixing. These include the galvanic method of coating chromium, copper, nickel, and other corrosion-resistant metals. accepted as prototype. According to this method, surface preparation consists in mechanically cleaning the surface to be treated, then in cleaning it from organic compounds and oxides (degreasing, etching, washing, etc.). Application of protective layers
производитс электролитическим осаждением коррозионно-стойких металлов, а операци закреплени заключаетс в очистке поверхности от остатков процесса (промывка , сушка и т.д.),is carried out by electrolytic deposition of corrosion-resistant metals, and the fixing operation consists in cleaning the surface from process residues (washing, drying, etc.).
Однако эти процессы дают малый спектр цветов (и вл ютс дорогосто щими из-за применени редких и дорогосто щих металлов,However, these processes give a small spectrum of colors (and are expensive due to the use of rare and expensive metals,
Известны также способы многослойной защиты поверхностей, по которым дл получени декоративного цвета нанос тс специальные слои, например лакокрасочный слой на предварительно нанесенные антикоррозионные слоиThere are also known methods of multilayer surface protection, on which special layers are applied, for example, a paint layer, to previously applied anti-corrosion layers to obtain a decorative color.
Но эти процессы дорогосто щие и вредные дл человека и окружающей среды. Кроме того, наиболее распространенным элементом в природе вл етс кремний, который значительно дешевле таких материалов как хром, никель и т.п. Кремний используетс в нескольких методах обработки металлических поверхностей, например силицировани . плазменном и химическом осаждении из паровой фазы. При силицировании защищаемой поверхноел СBut these processes are expensive and harmful to humans and the environment. In addition, the most common element in nature is silicon, which is much cheaper than materials such as chromium, nickel, and the like. Silicon is used in several methods for treating metal surfaces, for example siliconizing. plasma and chemical vapor deposition. When siliconizing protected surface C
vj 00 ONvj 00 ON
00 СЛ00 SL
сти происходит диффузи кремни , но при этом покрытие получаетс неравномерным и не имеет декоративного цвета. При известных процессах плазменного напылени и химического осаждени кремни из парога- зовой фазы наноситс слой от 0,2 до 5 и более мкм. При этом слой кремни на металле получаетс пористым из-за различного коэффициента теплового расширени металла и сло кремни , поэтому такой слой вл етс непрочным и не имеет декоративного цвета. Таким образом, все известные способы покрытий не имеют широкого спектра декоративных цветов и дл их получени требуют нанесени дополнительного сло , что удорожает процесс,Silicon diffusion occurs, but the coating is uneven and does not have a decorative color. In known processes of plasma spraying and chemical deposition of silicon from the vapor-gas phase, a layer of 0.2 to 5 microns or more is deposited. In this case, the silicon layer on the metal becomes porous due to the different coefficient of thermal expansion of the metal and the silicon layer; therefore, such a layer is weak and does not have a decorative color. Thus, all known coating methods do not have a wide range of decorative colors and require an additional layer to produce them, which makes the process more expensive.
Цель изобретени - получение широкого спектра декоративных цветов защитного сло и удешевление процесса.The purpose of the invention is to obtain a wide range of decorative colors for the protective layer and to reduce the cost of the process.
Указанна цель достигаетс способом защиты стальных изделий от коррозии, включающим подготовку поверхности, нанесений защитного сло и последующую его обработку, отличающимс от известных способов тем, что после подготовки поверхности провод т плазменное азотирование во внешнем электрическом поле, в качестве защитного сло нанос т вакуумным осаждением слой поликристаллического кремни толщиной, необходимой дл получени интерференцией заданного декоративного цвета, а в качестве последующей обработки провод т оксидирование в кислородсодержащей среде. Благодар тому; что очищенна от органических соединений и окислов, стальна поверхность насыщаетс атомами азота, она освобождаетс ст атомов кислорода и пассивируетс нитридным слоем исходного металла. В результате этого формируетс поликристаллическа структура наносимой пленки. При этом наносимый слой кремни получаетс с одной стороны плотным и имеет высокую прочность, котора позвол ет в.ыдержагь без разрушени возникающие напр жени в поверхностном слое из-за разности величин температурного расширени сло кремни и металла, а с другой стороны получить тонкий равномерный слой поликристаллйче- ского кремни толщиной 0,05-0,15 мкм, позвол ющий интерференцией получать Заданный декоративный цвет а, зависимости от толщины сло . Благодар высокому коэффициенту преломлени (,7),близкому по величине к коэффициенту преломлени алмаза , удаетс получить цветовую гамму со держащую около ста насыщенных декоративных цветов и оттенков полного цветового спектра. Необходимо отметить, что интенсивность декоративного окрашивани стальных поверхностей зависит от степени шероховатости поверхности. Пассиро- вание пленки оксидом кремни повышает химическую стойкость поликремниевой пленки .This goal is achieved by a method of protecting steel products from corrosion, including surface preparation, applying a protective layer and its subsequent processing, different from known methods in that after surface preparation, plasma nitriding is carried out in an external electric field, a layer is applied as a protective layer by vacuum deposition polycrystalline silicon with a thickness necessary to obtain the desired decorative color by interference, and oxidation into ki is carried out as a subsequent processing sulphurous environment. Thanks to that; When purified from organic compounds and oxides, the steel surface is saturated with nitrogen atoms, it is freed of a hundred oxygen atoms and passivated by the nitride layer of the starting metal. As a result of this, a polycrystalline structure of the deposited film is formed. In this case, the applied silicon layer is dense on the one hand and has high strength, which allows the stresses in the surface layer to withstand without breaking due to the difference in the thermal expansion of the silicon and metal layers, and, on the other hand, to obtain a thin uniform polycrystalline layer - silica with a thickness of 0.05-0.15 microns, which allows interference to obtain the specified decorative color a, depending on the thickness of the layer. Due to the high refractive index (, 7), which is close in magnitude to the refractive index of diamond, it is possible to obtain a color gamut containing about one hundred saturated decorative colors and shades of the full color spectrum. It should be noted that the intensity of decorative painting of steel surfaces depends on the degree of surface roughness. Passing the film with silicon oxide increases the chemical resistance of the polysilicon film.
Насыщение металлических поверхностей азотом известно как азотирование, которое используетс дл пассировани поверхности и повышени износостойко0 сти. Однако, в данном случае насыщение азотом защищаемой поверхности имеет и другое значение, а именно нагрев стальной поверхности до необходимой температуры за счет тепла, получаемого при превраще5 нии кинетической энергии ионов азота, разогнанных во внешнем электрическом поле, в тепловую. Процесс проводитс в вакуумной печи. Очищенною механическим способом заготовки из стали обезжиривают вThe saturation of metal surfaces with nitrogen is known as nitriding, which is used to passivate the surface and increase wear resistance. However, in this case, the saturation with nitrogen of the surface to be protected has another meaning, namely, heating the steel surface to the required temperature due to the heat obtained by converting the kinetic energy of nitrogen ions dispersed in an external electric field into heat. The process is carried out in a vacuum oven. By mechanical cleaning, steel billets are degreased into
0 трихлорэтилене или этиловом спирте. Помеле введени заготовок в печи устанавливаетс атмосфера дисоциированного азота давлением 50-1000 Па и путем ускорени ионов азота во внешнем электрическом поле про5 исходит нагрев заготовок до 550-600° С и одновременно плазменное азотирование поверхности. При этом происходит дополнительна очистка поверхности от органических и иных загр знений, вытеснение.0 trichlorethylene or ethyl alcohol. Beyond the introduction of preforms in the furnace, an atmosphere of dissociated nitrogen is established with a pressure of 50-1000 Pa and, by accelerating nitrogen ions in an external electric field, the preforms are heated to 550-600 ° C and simultaneously plasma nitriding of the surface. In this case, additional cleaning of the surface from organic and other contaminants, displacement occurs.
0 азотом (удаление) кислорода с поверхности и одновременно образуетс нитридный слой. Далее в вакуумную печь вводитс мо- носилан (SIH4) с парциальным давлением 30-130 Па при отключенном внешнем элек5 трическом поле. При этом на поверхности заготовок осаждаетс поликристаллический кремний толщиной 0,05-0,15 мкм в зависимости от требуемого декоративного цвета, который регулируетс временем осаждени иWith nitrogen (removal) of oxygen from the surface and at the same time a nitride layer forms. Then, monosilane (SIH4) with a partial pressure of 30-130 Pa is introduced into the vacuum furnace with the external electric field switched off. In this case, polycrystalline silicon with a thickness of 0.05-0.15 μm is deposited on the surface of the preforms, depending on the desired decorative color, which is controlled by the deposition time and
0 парциальным давлением реакционного газа (моносилана).0 partial pressure of the reaction gas (monosilane).
По окончании осаждени и вакуумиро- вани печи проводитс пассивирование поверхности поликристаллического кремни Upon completion of the deposition and evacuation of the furnace, the surface of the polycrystalline silicon is passivated.
5 путем ввода в печь кислорода до атмосферного давлени и поддержани кислородсодержащей среды до охлаждени заготовок. После охлаждени заготовок производитс их удаление из вакуумной печи.5 by introducing oxygen into the furnace to atmospheric pressure and maintaining an oxygen-containing medium until the workpieces are cooled. After cooling the blanks, they are removed from the vacuum oven.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904876306A RU1786185C (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Method of protecting steel products against corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904876306A RU1786185C (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Method of protecting steel products against corrosion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1786185C true RU1786185C (en) | 1993-01-07 |
Family
ID=21541734
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904876306A RU1786185C (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Method of protecting steel products against corrosion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1786185C (en) |
-
1990
- 1990-10-22 RU SU904876306A patent/RU1786185C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гальванотехника: Справочник/ Под ред. А.М.Гинберга. М., 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4975147A (en) | Method of pretreating metallic works | |
US4434189A (en) | Method and apparatus for coating substrates using a laser | |
US7070833B2 (en) | Method for chemical vapor deposition of silicon on to substrates for use in corrosive and vacuum environments | |
US20090208667A1 (en) | Method for manufacturing ceramic covering member for semiconductor processing apparatus | |
KR20070044508A (en) | Mixture layer coated member in plasma processing container and production method therefor | |
US20040126614A1 (en) | Fluoride-containing coating and coated member | |
DE42872T1 (en) | THERMAL PROTECTIVE COATINGS MADE FROM COLUMN-LIKE KERNEL CERAMIC MATERIAL. | |
TWI775757B (en) | Sprayed member, and method for producing yttrium oxyfluoride-containing sprayed coating | |
KR20080028498A (en) | Structural member coated with spray coating film excellent in thermal emission properties and the like, and method for production thereof | |
GB2322235A (en) | Metals removal process | |
EP1299574B1 (en) | Surface modified stainless steel in the form of a fe-cr-al-alloy | |
CA2205052A1 (en) | Method of producing reactive element modified-aluminide diffusion coatings | |
RU1786185C (en) | Method of protecting steel products against corrosion | |
US2857297A (en) | Process of coating molybdenum | |
WO2001083847A3 (en) | Method of making dielectric films | |
Choi et al. | The corrosion behavior of TiAlN coatings prepared by PVD in a hydrofluoric gas atmosphere | |
US3450574A (en) | Method of coating refractory wares with magnesia | |
GB2094838A (en) | Protective coating of cold- worked alloy surfaces containing chromium | |
US6235120B1 (en) | Coating for parts used in semiconductor processing chambers | |
JP7297048B2 (en) | How to color stainless steel using the strip annealing process | |
US3505094A (en) | Titanium-iron eutectic metalizing | |
Kyzioł et al. | Surfaces modification of Al-Cu alloys by plasma-assisted CVD | |
Hashimoto et al. | Surface modification of stainless steels by in-line dry coating technology | |
CN108842144A (en) | The method of automobile exhaust cylinder surface blackening processing | |
RU2176285C2 (en) | Method of application of protective coats on surfaces of blanks made from titanium and its alloys |