RU2151110C1 - Protective technological coating for steels and alloys - Google Patents

Protective technological coating for steels and alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2151110C1
RU2151110C1 RU99101037A RU99101037A RU2151110C1 RU 2151110 C1 RU2151110 C1 RU 2151110C1 RU 99101037 A RU99101037 A RU 99101037A RU 99101037 A RU99101037 A RU 99101037A RU 2151110 C1 RU2151110 C1 RU 2151110C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steels
alloys
coating
protective
cao
Prior art date
Application number
RU99101037A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.С. Солнцев
В.А. Розененкова
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
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 Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Priority to RU99101037A priority Critical patent/RU2151110C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2151110C1 publication Critical patent/RU2151110C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of silicate materials for protection of steels and alloys from gas corrosion, and preparation of high-grade components having stable mechanical properties. SUBSTANCE: protective technological coating comprises, wt %: SiO2, 40-75; Al2O3, 6-18; CaO, 4-11; MgO, 1-4; B2O3, 5-15; Na2O, 0.5-1; K2O, 0.3-3; BaO, 5-10; Al2O3•3SiO2, 2-7. EFFECT: greater surface tension, high heat resistance of steels and alloys during high-temperature heating operations and long maintenance periods. 2 tbl

Description

Изобретение относится к технике производства силикатных материалов, которые могут быть использованы как защитные покрытия от окисления при технологических нагревах в процессе изготовления деталей и полуфабрикатов в машиностроении и народном хозяйстве. The invention relates to techniques for the production of silicate materials, which can be used as protective coatings against oxidation during technological heating in the manufacturing process of parts and semi-finished products in mechanical engineering and the national economy.

Известны защитные технологические покрытия составов, вес.%:
SiO2 60, Al2O3 3, B2O3 3, CaO 15, Na2O + K2O 15,
Прочие окислы 4;
SiO2 33,5, B2O3 39,5, MgO 4,5, CaO 6, Na2O + K2O 16,5;
SiO2 35, Al2O3 30, B2O3 17, CaO 5, Na2O + K2O 13 /1/.Known protective technological coating compositions, wt.%:
SiO 2 60, Al 2 O 3 3, B 2 O 3 3, CaO 15, Na 2 O + K 2 O 15,
Other oxides 4;
SiO 2 33.5, B 2 O 3 39.5, MgO 4.5, CaO 6, Na 2 O + K 2 O 16.5;
SiO 2 35, Al 2 O 3 30, B 2 O 3 17, CaO 5, Na 2 O + K 2 O 13/1 /.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов, мас.%:
SiO2 - 60 - 70
Al2O3 - 1 - 3
B2O3 - 15 - 20,
MgO - 0 - 5
CaO - 0 - 5
Na2O + K2O - 5 - 15 /2/.The closest analogue, taken as a prototype, is a protective technological coating for steels and alloys, wt.%:
SiO 2 - 60 - 70
Al 2 O 3 - 1 - 3
B 2 O 3 - 15 - 20,
MgO - 0 - 5
CaO - 0 - 5
Na 2 O + K 2 O - 5 - 15/2 /.

Недостатком известных покрытий является недостаточное поверхностное натяжение при высоких температурах нагрева. A disadvantage of the known coatings is insufficient surface tension at high heating temperatures.

Перед авторами была поставлена техническая задача повышения поверхностного натяжения защитных технологических покрытий при длительных нагревах до 1250oC.The authors were given the technical task of increasing the surface tension of protective technological coatings during prolonged heating up to 1250 o C.

Достижение технической задачи обеспечивается тем, что защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов, включающее SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, Na2O, K2O, дополнительно содержит BaO, Al2O3 • 3SiO2 при следующем соотношении компонентов, вес.%:
SiO2 - 40 - 75
Al2O3 - 6 - 18
CaO - 4 - 11
MgO - 1 - 4
B2O3 - 5 - 15
Na2O - 0,5 - 1
K2O - 0,3 - 3
BaO - 5 - 10
Al2O3 • 3SiO2 - 2 - 7
Введение новых компонентов в состав покрытия должно было привести к повышению жаростойкости и тугоплавкости. Однако авторами экспериментально установлено, что дополнительное введение BaO и Al2O3 • 3SiO2 и регламентированное соотношение компонентов привело к повышенному стабильному поверхностному натяжению в широком интервале температур от 1150 до 1250oC.The achievement of the technical task is ensured by the fact that the protective technological coating for steels and alloys, including SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, additionally contains BaO, Al 2 O 3 • 3SiO 2 in the following ratio of components, wt.%:
SiO 2 - 40 - 75
Al 2 O 3 - 6 - 18
CaO - 4 - 11
MgO - 1 - 4
B 2 O 3 - 5 - 15
Na 2 O - 0.5 - 1
K 2 O - 0.3 - 3
BaO - 5 - 10
Al 2 O 3 • 3SiO 2 - 2 - 7
The introduction of new components in the coating composition should have led to an increase in heat resistance and refractoriness. However, the authors experimentally established that the additional introduction of BaO and Al 2 O 3 • 3SiO 2 and the regulated ratio of the components led to an increased stable surface tension in a wide temperature range from 1150 to 1250 o C.

Технология варки фритты и приготовления шликера не отличается от принятой технологии эмалировочного производства /3/. The technology of frit cooking and slurry preparation does not differ from the accepted technology of enameling production / 3 /.

Покрытие толщиной 0,05-0,1 мм наносили на образцы стали ВНС2 и сплава ВНЛЗ краскораспылителем или окунанием и сушили на воздухе; после чего образцы с покрытием подвергали нагреву при температурах 1150, 1200, 1250oC.A coating with a thickness of 0.05-0.1 mm was applied to samples of VNS2 steel and VNLZ alloy using a spray gun or dipping and dried in air; after which the coated samples were heated at temperatures of 1150, 1200, 1250 o C.

Конкретные составы предлагаемых защитных покрытий приведены в табл. 1, их свойства - в табл. 2. The specific compositions of the proposed protective coatings are given in table. 1, their properties are in table. 2.

Результаты сравнительных испытаний, приведенные в табл. 2, свидетельствуют, что окисляемость стали ВНС2 при температурах нагрева 1150, 1200, 1250oC при выдержке 7 часов с предлагаемыми покрытиями (примеры 1-4) составляет 3,5; 4,75; 10 мг/кв. см (средн. ) соответственно; на сплаве ВНЛЗ - 8,25; 10,25; 12,5 мг/кв. см (средн. ) соответственно. Окисляемость стали ВНС2 с покрытием прототипа (пример N 5) составляет 38, 42, 67 мг/см и на сплаве ВНЛЗ (пример 5) - 54, 56, 60 мг/кв.см соответственно температурам нагрева 1150, 1200, 1250oC.The results of comparative tests are given in table. 2, indicate that the oxidizability of steel VNS2 at heating temperatures of 1150, 1200, 1250 o C when holding for 7 hours with the proposed coatings (examples 1-4) is 3.5; 4.75; 10 mg / sq. cm (average), respectively; on VNLZ alloy - 8.25; 10.25; 12.5 mg / sq. cm (average), respectively. The oxidation of steel VNS2 with the coating of the prototype (example No. 5) is 38, 42, 67 mg / cm and on the alloy VNLZ (example 5) - 54, 56, 60 mg / sq. Cm, respectively, heating temperatures of 1150, 1200, 1250 o C.

Следовательно, предлагаемое защитное технологическое покрытие снижает окисляемость стали ВНС2 по сравнению с прототипом при температуре 1150oC, в 10,8 раза, 1200oC - в 8,8 раз, при 1250oC - в 6,7 раза.Therefore, the proposed protective technological coating reduces the oxidizability of VNS2 steel compared to the prototype at a temperature of 1150 o C, 10.8 times, 1200 o C - 8.8 times, at 1250 o C - 6.7 times.

Предлагаемые покрытия (примеры N 1-4) снижают окисляемость сплава ВНЛЗ по сравнению с покрытием прототипа (пример N 5) при температуре 1150oC - в 6,5 раза, при температуре 1200oC - в 5,5 раза, при температуре 1250oC - в 4,8 раза.The proposed coatings (examples N 1-4) reduce the oxidizability of the alloy VNLZ compared with the coating of the prototype (example N 5) at a temperature of 1150 o C - 6.5 times, at a temperature of 1200 o C - 5.5 times, at a temperature of 1250 o C - 4.8 times.

Дефектный слой с предлагаемыми покрытиями на стали ВНС2 и сплаве ВНЛЗ во всем интервале температур нагрева 1150, 1200, 1250 не обнаружен. С покрытием прототипа (пример N 5) глубина дефектного слоя при температурах 1150, 1200, 1250oC возрастает и составляет на стали ВНС2 - 0,15; 0,18; 0,2 мм и на сплаве ВНЛЗ - 0,2; 0,22; 0,25 мм. Следовательно, предлагаемое покрытие обеспечивает защиту сталей и сплавов при нагревах от обезлегирования.A defective layer with the proposed coatings on VNS2 steel and VNLZ alloy was not detected in the entire range of heating temperatures 1150, 1200, 1250. With the coating of the prototype (example No. 5), the depth of the defective layer at temperatures of 1150, 1200, 1250 o C increases and is on steel BHC2 - 0.15; 0.18; 0.2 mm and on VNLZ alloy - 0.2; 0.22; 0.25 mm. Therefore, the proposed coating provides protection of steels and alloys during heating from the relief.

Поверхностное натяжение предлагаемых защитных технологических покрытий (примеры NN 1-4) на стали ВНС2 при температурах нагрева 1150, 1200, 1250oC составляет 433, 433, 415 дин/см соответственно, на сплаве ВНЛЗ 443, 443, 428 дин/см соответственно.The surface tension of the proposed protective technological coatings (examples NN 1-4) on VNS2 steel at heating temperatures of 1150, 1200, 1250 o C is 433, 433, 415 dyne / cm, respectively, on the VNLZ alloy 443, 443, 428 dyne / cm, respectively.

Поверхностное натяжение покрытия прототипа на стали ВНС2 при температурах 1150, 1200, 1250oC составляет соответственно 210, 200, 180 дин/см; на сплаве ВНЛЗ составляет 215, 205, 190 дин/см соответственно температурам нагрева.The surface tension of the coating of the prototype on steel BHC2 at temperatures of 1150, 1200, 1250 o C is respectively 210, 200, 180 dyne / cm; on the alloy VNLZ is 215, 205, 190 dyne / cm, respectively, the heating temperatures.

Поверхностное натяжение предлагаемого защитного технологического покрытия на стали ВНС2 при температурах нагрева 1150, 1200, 1250oC выше в 2, 2,1 и 2,3 раза; на сплаве ВНЛЗ выше в 2, 2,2 и 2,3 раза. Повышенное поверхностное натяжение предлагаемого покрытия обеспечивает качественную защиту сталей и сплавов от газовой коррозии и обезлегирования при высокотемпературных нагревах и длительных выдержках.The surface tension of the proposed protective technological coating on steel BHC2 at heating temperatures of 1150, 1200, 1250 o C higher by 2, 2.1 and 2.3 times; on VNLZ alloy 2, 2.2 and 2.3 times higher. The increased surface tension of the proposed coating provides high-quality protection of steels and alloys from gas corrosion and annealing at high temperature heating and long exposure times.

Применение предлагаемого защитного технологического покрытия позволит получить качественную поверхность деталей в обычных печах вместо печей с контролируемой атмосферой, обеспечить стабильные механические свойства, создать ресурсосберегающую технологию производства деталей и полуфабрикатов. The application of the proposed protective technological coating will allow to obtain a high-quality surface of parts in conventional furnaces instead of furnaces with a controlled atmosphere, provide stable mechanical properties, create a resource-saving technology for the production of parts and semi-finished products.

Литература:
1. С.С.Солнцев, А.Т.Туманов "Защитные покрытия металлов при нагреве". М, Машиностроение, 1976, стр. 26-35, таблица N 4.Literature:
1. S.S. Solntsev, A.T. Tumanov "Protective coatings of metals during heating." M, Mechanical Engineering, 1976, pp. 26-35, table N 4.

2. С.С.Солнцев "Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали". М, Машиностроение, 1984, стр. 27, таблица N 11. 2. S. S. Solntsev "Protective technological coatings and refractory enamels." M, Mechanical Engineering, 1984, p. 27, table N 11.

3. С.С.Солнцев "Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали", М. Машиностроение, 1984, стр. 30-32, 34-36. 3. S. S. Solntsev "Protective technological coatings and refractory enamels", M. Mechanical Engineering, 1984, pp. 30-32, 34-36.

Claims (1)

Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов, включающее SiO2, Al2O3, CaO, MgO, B2O3, Na2O, K2O, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит ВаО, Al2O3 • 3SiO2 при следующем соотношении компонентов, вес.%:
SiO2 - 40 - 75
Al2O3 - 6 - 18
CaO - 4 - 11
MgO - 1 - 4
B2O3 - 5 - 15
Na2O - 0,5 - 1
K2O - 0,3 - 3
ВаО - 5 - 10
Al2O3 • 3SiO2 - 2 - 7зProtective technological coating for steels and alloys, including SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, B 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, characterized in that it additionally contains BaO, Al 2 O 3 • 3SiO 2 in the following ratio of components, wt.%:
SiO 2 - 40 - 75
Al 2 O 3 - 6 - 18
CaO - 4 - 11
MgO - 1 - 4
B 2 O 3 - 5 - 15
Na 2 O - 0.5 - 1
K 2 O - 0.3 - 3
Bao - 5 - 10
Al 2 O 3 • 3SiO 2 - 2 - 7з
RU99101037A 1999-01-18 1999-01-18 Protective technological coating for steels and alloys RU2151110C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101037A RU2151110C1 (en) 1999-01-18 1999-01-18 Protective technological coating for steels and alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99101037A RU2151110C1 (en) 1999-01-18 1999-01-18 Protective technological coating for steels and alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2151110C1 true RU2151110C1 (en) 2000-06-20

Family

ID=20214856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99101037A RU2151110C1 (en) 1999-01-18 1999-01-18 Protective technological coating for steels and alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2151110C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СОЛНЦЕВ С.С. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали. - М.: Машиностроение, 1984, с. 27. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113583487B (en) Surface protection lubricant for 300M steel die forging process and coating process thereof
US5512521A (en) Cobalt-free, black, dual purpose porcelain enamel glass
FI76124C (en) GLASARTADE EMALJER.
RU2415967C2 (en) Procedure for covering work pieces out of metals and alloys with protective coating
RU2151110C1 (en) Protective technological coating for steels and alloys
US2781636A (en) Low emissivity coatings for metal surfaces
RU2190584C2 (en) Protecting covering
RU2151111C1 (en) Protective technological coating
RU2312827C1 (en) Protective technological cover for steel and alloy
GB624369A (en) Improvements in and relating to soldering metals and alloys, more particularly thosethat are difficult to solder
EP3368490B1 (en) Heat exchanger and method for its manufacture
CN109320267B (en) Temporary protective coating for titanium alloy heat treatment process and preparation method thereof
RU2163897C2 (en) Heat-resistant coating
EP1103529B1 (en) Enamelling of aluminium alloys surfaces
RU2317954C1 (en) Protective operational coating for beryllium
SU631478A1 (en) Enamel
RU2345963C1 (en) Protective technical coating for steel and alloys
SU876767A1 (en) Composition for metal protection against oxidation
DE2829959A1 (en) Vitreous enamel for heat resisting metal workpieces - where slip consists of glass frit mixed with aluminium powder to provide exceptional resistance to heat and shock
JPH06279944A (en) Alloy for glass molding metal mold
SU1460054A1 (en) Compound for protecting metal alloys from oxidation
JPS6219374B2 (en)
SU1071586A1 (en) Glaze for aluminium oxide ceramic
RU2209838C2 (en) Protective-lubricating covering for hot plastic working of metals
RU2213711C2 (en) Fusible enamel for aluminum