RU2163897C2 - Heat-resistant coating - Google Patents

Heat-resistant coating Download PDF

Info

Publication number
RU2163897C2
RU2163897C2 RU99111582A RU99111582A RU2163897C2 RU 2163897 C2 RU2163897 C2 RU 2163897C2 RU 99111582 A RU99111582 A RU 99111582A RU 99111582 A RU99111582 A RU 99111582A RU 2163897 C2 RU2163897 C2 RU 2163897C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sio
heat
cao
mgo
tio
Prior art date
Application number
RU99111582A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.С. Солнцев
Н.В. Исаева
В.В. Швагирева
Г.А. Соловьева
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 RU99111582A priority Critical patent/RU2163897C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2163897C2 publication Critical patent/RU2163897C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: machine building, more particularly materials for protection of heat-resistant nickel alloys from destruction affected by gas corrosion. SUBSTANCE: heat-resistant coating comprises, wt %: SiO2, 38.0-52.6; B2O3, 6.0-7.5; Al2O3, 18.0-20.0; BaO, 7.0-9.0; CaO, 3.5-7.5; MgO, 0.9-2.0; TiO2, 2.5-4.0; Cr2O3, 4.0-5.5; SiO2-based complex mineral compound, 5.5-6.5. SiO2 based complex compound comprises, wt %: SiO2, 56.25-58.05; AL2O3, 34.50-35.10; CaO, 1.0-1.2; MgO 1.0-1.1; K2O, 2.5-2.6; Na2O 0.6-0.7; TiO2, 1.6-1.8; SO3, 0.15- 0.25; Fe2O3, 0.8-1.0 or SiO2 35.25-40.05; Al2O3, 34.30-35.10; CaO, 1.0-1.2; MgO, 1.0-1.1; K2O, 2.5-2.6; Na2O, 0.6-0.7; TiO2, 1.6-1.8; SO3, 0.15-0.25; Fe2O3, 0.8-1.0; SiB4, 18.0-21.0. EFFECT: improved properties of the heat- resistant coatings. 3 tbl

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к материалам для защиты жаропрочных никелевых сплавов от разрушения под действием газовой коррозии высокоскоростного потока горячих газов в процессе эксплуатации. The invention relates to the field of engineering, namely, materials for protecting heat-resistant nickel alloys from destruction by gas corrosion of a high-speed flow of hot gases during operation.

Известно жаростойкое покрытие, мас.%:
Фритта с малым ТКЛР/температурный коэффициент термического расширения/ - 37,5
Фритта со средним ТКЛР - 12,5
Фритта с большим ТКЛР - 37,5
Отожженный порошок никеля - 7,5
Глина - 5,0
Окись хрома (сверх 100%) - 15,0 [1]
Наиболее близким по составу к заявляемому покрытию является жаростойкое покрытие состава, мас.%:
SiO2 - 58,2
B2O2 - 5,0
Al2O3 - 17,5
BaO - 1,5
CaO - 10,0
MgO - 4,0
TiO2 - 1,0
As2O3 - 0,3
ZnO - 2,5 [2]
Экспериментально установлено, что известные составы покрытий не обладают необходимой термостойкостью, жаростойкостью, эффективным интервалом размягчения при температуре 1100oC и выше.Known heat-resistant coating, wt.%:
FRL with low thermal expansion coefficient / thermal expansion coefficient / - 37.5
Frit with an average TECL - 12.5
Frit with large TKLR - 37.5
Annealed Nickel Powder - 7.5
Clay - 5.0
Chromium oxide (over 100%) - 15.0 [1]
The closest composition to the claimed coating is a heat-resistant coating composition, wt.%:
SiO 2 - 58.2
B 2 O 2 - 5.0
Al 2 O 3 - 17.5
BaO - 1.5
CaO - 10.0
MgO - 4.0
TiO 2 - 1.0
As 2 O 3 - 0.3
ZnO - 2.5 [2]
It was experimentally established that the known coating compositions do not possess the necessary heat resistance, heat resistance, an effective softening interval at a temperature of 1100 o C and above.

Перед авторами стояла техническая задача по устранению вышеуказанных недостатков. The authors faced the technical task of eliminating the above disadvantages.

Поставленная задача может быть решена путем создания жаростойкого покрытия для защиты жаропрочных никелевых сплавов, содержащего SiO2, B2O3, Al2O3, BaO, CaO, MgO, TiO2, отличающегося тем, что оно дополнительно содержит Cr2O3 и минеральное комплексное соединение на основе SiO2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
SiO2 - 38,0 - 52,6
B2O3 - 6,0 - 7,5
Al2O3 - 18,0 - 20,0
BaO - 7,0 - 9,0
CaO - 3,5 - 7,5
MgO - 0,9 - 2,0
TiO2 - 2,5 - 4,0
Cr2O3 - 4,0 - 5,5
Минеральное комплексное соединение на основе SiO2 - 5,5 - 6,5
Химический состав минерального комплексного соединения на основе SiO2, мас.%:
SiO2 - 56,25 - 58,05
Al2O3 - 34,30 - 35,10
CaO - 1,0 - 1,2
MgO - 1,0 - 1,1
K2O - 2,5 - 2,6
Na2O - 0,6 - 0,7
TiO2 - 1,6 - 1,8
SO3 - 0,15 - 0,25
Fe2O3 - 0,8 - 1,0
или
SiO2 - 35,25 - 40,05
Al2O3 - 34,3 - 35,1
CaO - 1,0 - 1,2
MgO - 1,0 - 1,1
K2O - 2,5 - 2,6
Na2O - 0,6 - 0,7
TiO2 - 1,6 - 1,8
SO3 - 0,15 - 0,25
Fe2O3 - 0,8 - 1,0
SiB4 - 18,0 - 21,0
Авторами установлено, что предлагаемое в состав покрытия минеральное комплексное соединение на основе SiO2 помимо создания седиментационноустойчивого коллоидного раствора оказывает влияние на техническое и технологические свойства покрытия. В отличие от традиционно применяемых для стабилизации шликера покрытий минеральных соединений монтмориллонитового типа с низкой температурой спекания предлагаемое минеральное комплексное соединение содержит в основном минерал монотермит и имеет ряд существенных особенностей. В частности, оно отличается широким интервалом спекшегося состояния (1700oC), вязкостью (содержание K2O/Na2O >1), стеклостойкостью. Этот комплекс свойств способствует сохранению в течение длительного времени в процессе формирования покрытия глинистого каркаса, что в свою очередь упрочняет структуру покрытия и повышает такие его характеристики как жаростойкость, термостойкость, эффективный интервал размягчения.The problem can be solved by creating a heat-resistant coating for the protection of heat-resistant nickel alloys containing SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , BaO, CaO, MgO, TiO 2 , characterized in that it additionally contains Cr 2 O 3 and mineral complex compound based on SiO 2 in the following ratio of components, wt.%:
SiO 2 - 38.0 - 52.6
B 2 O 3 - 6.0 - 7.5
Al 2 O 3 - 18.0 - 20.0
BaO - 7.0 - 9.0
CaO - 3.5 - 7.5
MgO - 0.9 - 2.0
TiO 2 - 2.5 - 4.0
Cr 2 O 3 - 4.0 - 5.5
Mineral complex compound based on SiO 2 - 5.5 - 6.5
The chemical composition of the mineral complex compounds based on SiO 2 , wt.%:
SiO 2 - 56.25 - 58.05
Al 2 O 3 - 34.30 - 35.10
CaO - 1.0 - 1.2
MgO - 1.0 - 1.1
K 2 O - 2.5 - 2.6
Na 2 O - 0.6 - 0.7
TiO 2 - 1.6 - 1.8
SO 3 - 0.15 - 0.25
Fe 2 O 3 - 0.8 - 1.0
or
SiO 2 - 35.25 - 40.05
Al 2 O 3 - 34.3 - 35.1
CaO - 1.0 - 1.2
MgO - 1.0 - 1.1
K 2 O - 2.5 - 2.6
Na 2 O - 0.6 - 0.7
TiO 2 - 1.6 - 1.8
SO 3 - 0.15 - 0.25
Fe 2 O 3 - 0.8 - 1.0
SiB 4 - 18.0 - 21.0
The authors found that, in addition to creating a sedimentation-resistant colloidal solution, the mineral complex compound based on SiO 2 proposed in the coating composition affects the technical and technological properties of the coating. In contrast to the coatings of montmorillonite type mineral compounds with a low sintering temperature that are traditionally used to stabilize slip slip coatings, the proposed mineral complex compound contains mainly the monothermite mineral and has a number of significant features. In particular, it is characterized by a wide range of the sintered state (1700 ° C.), viscosity (K 2 O / Na 2 O> 1 content), and glass resistance. This set of properties helps to preserve the clay frame for a long time during the formation of the coating, which in turn strengthens the structure of the coating and increases its characteristics such as heat resistance, heat resistance, and an effective softening interval.

Составы заявляемых покрытий приведены в табл. 1 и 2. The compositions of the inventive coatings are given in table. 1 and 2.

Покрытие получают по традиционной шликерно-обжиговой технологии, основные операции которой следующие: приготовление и нанесение шликера, обжиг [3] Компоненты покрытия размалывают в фарфоровых барабанах в течение 30-35 ч. Шликер наносят на образцы посредством сжатого воздуха краскораспылителем. Обжиг покрытия осуществляют в печи электросопротивления при температуре 1100 - 1200oC в течение 2 - 5 мин
Свойства заявляемых покрытий приведены в табл. 3.The coating is obtained according to the traditional slip-firing technology, the basic operations of which are as follows: preparation and application of the slip, firing [3] The coating components are ground in porcelain drums for 30-35 hours. The slip is applied to the samples using compressed air with a spray gun. The coating is fired in an electric resistance furnace at a temperature of 1100 - 1200 o C for 2 - 5 minutes
The properties of the claimed coatings are given in table. 3.

Анализ результатов испытаний покрытий свидетельствует о том, что в сравнении с покрытием-прототипом у заявляемого состава покрытия жаростойкость выше более чем в 10 раз, термостойкость ~ в 4 раза (при 1100oC) и ~ в 9 раз (при 1200oC), эффективный интервал размягчения шире на 150oC.Analysis of the test results of coatings indicates that in comparison with the prototype coating of the claimed coating composition, the heat resistance is more than 10 times higher, heat resistance ~ 4 times (at 1100 o C) and ~ 9 times (at 1200 o C), effective softening range wider by 150 o C.

Покрытие экологически чистое, взрыво-пожаробезопасное. Применение предлагаемого покрытия позволит обеспечить работоспособность деталей из жаростойких никелевых сплавов при 1100oC, повысить ресурс работы изделий ~ в 2 раза и получить значительный технико-экономический эффект.The coating is environmentally friendly, explosive and fireproof. The use of the proposed coating will ensure the performance of parts made of heat-resistant nickel alloys at 1100 o C, increase the service life of products ~ 2 times and get a significant technical and economic effect.

Литература
1. Солнцев С.С. "Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали" -М.: Машиностроение, 1984 г., с. 73.Literature
1. Solntsev S.S. "Protective technological coatings and refractory enamels" -M.: Engineering, 1984, p. 73.

2. "Стекло", справочник, - М.: Стройиздат, под ред. проф. Павлушкина Н. М., 1973 г., с. 283. 2. "Glass", reference book, - M .: Stroyizdat, ed. prof. Pavlushkina N.M., 1973, p. 283.

3. Холодилин Н.Н. "Эмалирование стальных и чугунных изделий", М.: Государственное издательство по строительству, архитектуре и строительным материалам", 1962 г., с. 63. 3. Kholodilin N.N. "Enameling of steel and cast iron products", Moscow: State Publishing House for Construction, Architecture and Building Materials, 1962, p. 63.

Claims (1)

Жаростойкое покрытие, содержащее SiO2, B2O3, Al2O3, BaO, CaO, MgO, TiO2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит Cr2O3 и минеральное комплексное соединение на основе SiO2 при следующем содержании компонентов, мас.%:
SiO3 - 38,0 - 52,6
B2O3 - 6,0 - 7,5
Al2O3 - 18,0 - 20,0
BaO - 7,0 - 9,0
CaO - 3,5 - 7,5
MgO - 0,9 - 2,0
TiO2 - 2,5 - 4,0
Cr2O3 - 4,0 - 5,5
Минеральное комплексное соединение на основе SiO2 - 5,5 - 6,5
при этом оно содержит, мас.%: SiO2 56,25 - 58,05; Al2O3 34,30 - 35,10; CaO 1,0 - 1,2; MgO 1,0 - 1,1; K2O 2,5 - 2,6; Na2O 0,6 - 0,7; TiO2 1,6 - 1,8; SO3 0,15 - 0,25; Fe2O3 0,8 - 1,0 или SiO2 35,25 - 40,05; Al2O3 34,30 - 35,10; CaO 1,0 - 1,2; MgO 1,0 - 1,1; K2O 2,5 - 2,6; Na2O 0,6 - 0,7; TiO2 1,6 - 1,8; SO3 0,15 - 0,25; Fe2O3 0,8 - 1,0; SiB4 18,0 - 21,0.Heat-resistant coating containing SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , BaO, CaO, MgO, TiO 2 , characterized in that it additionally contains Cr 2 O 3 and a mineral complex compound based on SiO 2 in the following components, wt.%:
SiO 3 - 38.0 - 52.6
B 2 O 3 - 6.0 - 7.5
Al 2 O 3 - 18.0 - 20.0
BaO - 7.0 - 9.0
CaO - 3.5 - 7.5
MgO - 0.9 - 2.0
TiO 2 - 2.5 - 4.0
Cr 2 O 3 - 4.0 - 5.5
Mineral complex compound based on SiO 2 - 5.5 - 6.5
however, it contains, wt.%: SiO 2 56.25 - 58.05; Al 2 O 3 34.30 - 35.10; CaO 1.0-1.2; MgO 1.0-1.1; K 2 O 2.5 - 2.6; Na 2 O 0.6 - 0.7; TiO 2 1.6 - 1.8; SO 3 0.15 - 0.25; Fe 2 O 3 0.8 - 1.0 or SiO 2 35.25 - 40.05; Al 2 O 3 34.30 - 35.10; CaO 1.0-1.2; MgO 1.0-1.1; K 2 O 2.5 - 2.6; Na 2 O 0.6 - 0.7; TiO 2 1.6 - 1.8; SO 3 0.15 - 0.25; Fe 2 O 3 0.8 - 1.0; SiB 4 18.0-21.0.
RU99111582A 1999-06-01 1999-06-01 Heat-resistant coating RU2163897C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111582A RU2163897C2 (en) 1999-06-01 1999-06-01 Heat-resistant coating

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99111582A RU2163897C2 (en) 1999-06-01 1999-06-01 Heat-resistant coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2163897C2 true RU2163897C2 (en) 2001-03-10

Family

ID=20220672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99111582A RU2163897C2 (en) 1999-06-01 1999-06-01 Heat-resistant coating

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2163897C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559244C1 (en) * 2014-07-01 2015-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Protective technological coating
RU2598657C1 (en) * 2015-06-10 2016-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant cover
RU2661942C1 (en) * 2017-10-05 2018-07-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant cover

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559244C1 (en) * 2014-07-01 2015-08-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Protective technological coating
RU2598657C1 (en) * 2015-06-10 2016-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant cover
RU2661942C1 (en) * 2017-10-05 2018-07-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Heat-resistant cover

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5677250A (en) Low-temperature lead-free glaze for alumina ceramics
KR20190001703A (en) Glass composition and cooking appliance
JP2001039733A (en) Lead-free glaze and spark plug
RU2163897C2 (en) Heat-resistant coating
US5985473A (en) Low-temperature barium/lead-free glaze for alumina ceramics
JP2001199740A (en) Lead-free glass and composition for sealing
JPH07315964A (en) Single-layer high-temperature coating provided on ceramic base material and its formation
JPH11139847A (en) Frit for porcelain enamel
PT1322566E (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF BARIUM AND LANTANIO SILICATE VITROCERAMICS.
RU2301217C1 (en) Brick glaze
RU2096358C1 (en) Glass-ceramic coating for vanadium and its alloys
RU2812460C1 (en) Heat-resistant multifunctional coating
CN106986544B (en) The insulator grey matt colour glaze in sea
RU2358925C1 (en) Heat-resistant coating
JPS61186248A (en) Glass ceramic
RU2191165C2 (en) Heat-resistant cover
SU948965A1 (en) Refractory composition
RU2209787C1 (en) Heat-resistant glass ceramic coating for nichrome steel and alloy
SU1477702A1 (en) Enamel
SU1114636A1 (en) Slip for producing vintreous coating
KR100242593B1 (en) Hard ceramic body
SU988783A1 (en) Glass
RU1805101C (en) Glass ceramic enamel for heat-resistant coating
RU2275341C1 (en) Heat-resistant glass-ceramic cover with devitrified glass structure for nichrome steel and alloy
JPH0429737B2 (en)