RU2369663C2 - Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов - Google Patents
Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369663C2 RU2369663C2 RU2007144949/02A RU2007144949A RU2369663C2 RU 2369663 C2 RU2369663 C2 RU 2369663C2 RU 2007144949/02 A RU2007144949/02 A RU 2007144949/02A RU 2007144949 A RU2007144949 A RU 2007144949A RU 2369663 C2 RU2369663 C2 RU 2369663C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- cooling
- titanium
- oxidation
- oxidation chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оборудованию для пассивации металлических поверхностей, а именно к устройствам для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов. Устройство содержит камеру оксидирования, снабженную системой охлаждения и имеющую систему нагрева, узел подачи газовой смеси в камеру оксидирования, узел для отвода из камеры газовой смеси, камеру охлаждения оксидированных изделий, имеющую узлы для проточной подачи в нее охлаждающей инертной газовой среды и ее отвода. Камера охлаждения соединена с камерой оксидирования посредством шлюзового затвора, изготовленного с двумя запорными полусферическими элементами, выполненными с возможностью открывать и закрывать сквозное отверстие в шлюзовом затворе для соединения или разделения объемов обеих камер. Создано устройство, позволяющее получать на изделиях оксидные покрытия, обладающие повышенной коррозионной стойкостью без образования хрупких титанонитридных соединений. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для пассивации металлических поверхностей, а именно к устройствам для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов.
Известные устройства термического оксидирования предусматривают пассивацию поверхности многих металлов и сплавов [1-3], но в отношении изделий из титана и титаносодержащих сплавов, широко применяемых в имплантационной медицине, эти устройства не применимы, вследствие невозможности обеспечения технических условий для формирования оксидных покрытий без образования в них малопрочных и низко коррозионностойких титанонитридных фаз и других металлооксидных соединений, снижающих эффективность использования изделий из титана и титаносодержащих сплавов в стоматологии, травматологии и ортопедии.
Известно устройство для паротермического оксидирования металлов и сплавов (SU 498363), состоящее из паровой камеры, емкости с жидкой парообразующей средой, нагревателя жидкой и парогазовой среды. Недостатком данного устройства является сложность и громоздкость конструкции. Данное устройство позволяет пассивировать изделия из титана и титаносодержащих сплавов с формированием защитных оксидных покрытий с невысокими коррозионной стойкостью и механической прочностью.
Ближайшим аналогом, по мнению авторов, является устройство для оксидирования металлов и сплавов по патенту РФ №2189400, включающее камеру оксидирования (паровую камеру), систему циркуляции паровоздушной смеси, емкость с жидкой средой, конденсатор пара и сборник конденсата, систему нагрева камеры оксидирования, узел для подачи газовой смеси в камеру. Данное устройство позволяет оксидировать некоторые черные и цветные металлы и сплавы с использованием нескольких газообразных смесей. Изделия из титана и титаносодержащих сплавов, обработанные в данном устройстве, пассивируются с образованием в оксидном слое хрупких титанонитридных и низко коррозионностойких металлооксидных соединений.
Задачей изобретения является создание устройства для газотермического оксидирования титана и титаносодержащих сплавов в газовых смесях, позволяющего получать на изделиях оксидные покрытия, обладающие повышенной коррозионной стойкостью и не имеющие малопрочных титанонитридных соединений.
Поставленная задача решается следующим образом. В устройстве для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов, содержащем камеру оксидирования с системой нагрева, узел подачи газовой смеси в камеру оксидирования и узел для отвода из камеры газовой смеси, камера оксидирования снабжена системой охлаждения, при этом устройство дополнительно содержит камеру охлаждения оксидированных изделий, имеющую узлы для проточной подачи в нее охлаждающей инертной газовой среды и ее отвода и соединенную с камерой оксидирования посредством шлюзового затвора, изготовленного с двумя запорными полусферическими элементами, выполненными с возможностью открывать и закрывать сквозное отверстие в шлюзовом затворе для соединения или разделения объемов обеих камер, система охлаждения камеры оксидирования выполнена в виде циркуляционных контуров с охлаждающей жидкой средой, расположенных на равном расстоянии от системы нагрева в виде нагревательного элемента, размещенного на корпусе камеры оксидирования и закрытого с внешней стороны кожухом, кроме этого устройство имеет две крышки, закрывающие устройство с двух противоположных сторон, одна крышка установлена со стороны камеры оксидирования, в которую вмонтирован узел для подачи газовой смеси, а вторая крышка установлена со стороны камеры охлаждения и снабжена защелкой.
Наличие камеры охлаждения с проточно поступающим инертным газом предотвращает образование на поверхности изделий из титана и титаносодержащих сплавов низко коррозионностойких металлооксидных фаз и малопрочных титанонитридных соединений, возникающих при охлаждении изделий на воздухе.
Шлюзовой затвор устройства позволяет соединять и разделять объемы камер оксидирования и охлаждения за счет двух полусферических запорных элементов, создавая необходимые условия для оксидирования и охлаждения изделий.
Присутствие в конструкции камеры оксидирования системы охлаждения в виде циркуляционных контуров с охлаждающей жидкой средой обеспечивает ускоренное снижение температуры в камере до необходимого уровня для загрузки и оксидирования очередной партии изделий.
Наличие крышки устройства со стороны камеры оксидирования создает возможность осуществления требуемой технической подготовки внутренней зоны камеры для заданного протекания процесса обработки изделий с получением высокого качества оксидного покрытия.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен внешний вид устройства, на фиг.2 показана конструкция составных частей устройства, на фиг.3 - шлюзовой затвор в положении «открыт», на фиг.4 - шлюзовой затвор в положении «закрыт».
Предложенное устройство представляет цилиндрическую двухкамерную конструкцию и состоит из камеры оксидирования 1 и камеры охлаждения 2 (см. фиг.1). Камеры 1 и 2 соединены между собой посредством шлюзового затвора 3. Устройство закрыто с двух противоположных сторон: со стороны камеры оксидирования 1 и камеры охлаждения 2 крышками 4 и 5 соответственно. Камера оксидирования 1 снабжена системой нагрева в виде расположенного на корпусе камеры 1 нагревательного элемента 6 (см. фиг.2), соединенного с токоизолированными электрическими выводами 7 источника питания (на чертеже не показан). С внешней стороны нагревательный элемент 6 закрыт кожухом 8 с прокладками из теплоизолирующего материала. В крышку 4 вмонтирован газоподводящий штуцер 9, а газоотводящий штуцер 10 вмонтирован в корпус камеры оксидирования 1, которая снабжена термопарой 11, размещенной внутри камеры 1 и системой охлаждения в виде охлаждающих контуров 12 со штуцерами, обеспечивающими циркуляцию жидкой среды. Охлаждающие контуры 12 расположены на корпусе камеры 1 с двух сторон нагревательного элемента 6 на равном от него расстоянии. В корпусе камеры охлаждения 2 вмонтированы штуцеры 13 и 14 для подачи и отвода соответственно охлаждающей инертной газовой среды. Крышки 4 и 5 снабжены уплотнительными кольцами (на чертеже не показано), кроме этого крышка 5 снабжена защелкой 15. Шлюзовой затвор 3 выполнен с двумя запорными полусферическими элементами, имеющими возможность открывать и закрывать сквозное отверстие в шлюзовом затворе, тем самым соединяя объемы обеих камер или разделяя их.
Устройство работает следующим образом. При открытой крышке 5 и шлюзового затвора 3 в положении «открыто» через камеру охлаждения 2 производят загрузку обрабатываемых изделий в камеру 1. Приведя шлюзовой затвор 3 в положение «закрыто», закрыв крышку 5 с помощью защелки 15, включают нагревательный элемент 6 для обеспечения заданной температуры в камере 1, используя при этом термопару 11. Через газоподводящий штуцер 9 подают в камеру 1 рабочую газовую смесь и осуществляют процесс газотермического оксидирования изделий. После завершения процесса оксидирования нагревательный элемент 6 отключают от источника питания, шлюзовой затвор 3 устанавливают в положение «открыто», открывают крышку 5 и обработанные изделия из камеры 1 перемещают в камеру охлаждения 2. Крышку 5 закрывают, шлюзовой затвор 3 устанавливают в положение «закрыто». В камеру 2 через штуцеры 13 и 14 подают проточно защитный газ, в котором происходит охлаждение изделий. Одновременно с этим осуществляют охлаждение камеры оксидирования 1 до комнатной температуры, производя при этом циркуляцию охлаждающей жидкой среды через контуры 12. После завершения охлаждения оксидированных изделий, открыв крышку 5, их извлекают из камеры 2.
Литературные источники информации
1. Гладкова Е.Н. Теоретические основы и технология паротермического оксидирования. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1973, 103 с.
2. Войтович Р.Ф., Головко Э.И. Высокотемпературное окисление титана и его сплавов. Киев: Наук. думка, 1984, 256 с.
3. Войтович Р.Ф., Головко Э.И., Дьяконова Л.В. Особенности высокотемпературного окисления титана. - Журн. физ. химии, 1975, 49, №5, С.1164-1167.
Claims (3)
1. Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов, содержащее камеру оксидирования с системой нагрева, узел подачи газовой смеси в камеру оксидирования и узел для отвода из камеры газовой смеси, отличающееся тем, что камера оксидирования снабжена системой охлаждения, при этом устройство дополнительно содержит камеру охлаждения оксидированных изделий, имеющую узлы для проточной подачи в нее охлаждающей инертной газовой среды и ее отвода и соединенную с камерой оксидирования посредством шлюзового затвора, изготовленного с двумя запорными полусферическими элементами, выполненными с возможностью открывать и закрывать сквозное отверстие в шлюзовом затворе для соединения или разделения объемов обеих камер.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система охлаждения камеры оксидирования выполнена в виде циркуляционных контуров с охлаждающей жидкой средой, расположенных на равном расстоянии от системы нагрева в виде нагревательного элемента, размещенного на корпусе камеры оксидирования и закрытого с внешней стороны кожухом.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно имеет две крышки, закрывающие устройство с двух противоположных сторон, одна крышка установлена со стороны камеры оксидирования, в которую вмонтирован узел для подачи газовой смеси, а вторая крышка установлена со стороны камеры охлаждения и снабжена защелкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007144949/02A RU2369663C2 (ru) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007144949/02A RU2369663C2 (ru) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007144949A RU2007144949A (ru) | 2009-06-10 |
RU2369663C2 true RU2369663C2 (ru) | 2009-10-10 |
Family
ID=41024301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007144949/02A RU2369663C2 (ru) | 2007-12-03 | 2007-12-03 | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2369663C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194444U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
RU194446U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
RU194658U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
RU194657U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
-
2007
- 2007-12-03 RU RU2007144949/02A patent/RU2369663C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU194444U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
RU194446U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
RU194658U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
RU194657U1 (ru) * | 2019-08-14 | 2019-12-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007144949A (ru) | 2009-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2369663C2 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов | |
RU132802U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования медицинских металлических имплантатов | |
US8088328B2 (en) | Vacuum nitriding furnace | |
JP2000315659A (ja) | 温度制御式排気及びコールドトラップ一体化アセンブリ | |
RU89528U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и его сплавов | |
JP2012506128A5 (ru) | ||
JP2009509740A (ja) | 流体の反応媒体内の材料の処理のためのリアクタ及び方法 | |
US20090127209A1 (en) | Reactor And Method For Anoxic Treatment Of A Material In A Fluid Reaction Medium | |
RU194446U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов | |
RU93398U1 (ru) | Устройство для оксидирования имплантатов из нержавеющих сталей | |
RU194658U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов | |
CN107699928B (zh) | 黑铼涂层的制备方法 | |
CN208771235U (zh) | 一种静态混合器 | |
RU194657U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов | |
RU194444U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования изделий из титана и титаносодержащих сплавов | |
RU194660U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования металлических изделий | |
Kaya et al. | Effect of solution treatment on thermal conductivity of porous NiTi shape memory alloy | |
CN111254382A (zh) | 三层钢炒锅氮化方法 | |
JP2021526964A (ja) | 反応媒体中の有機材料の熱水酸化処理のための反応炉 | |
RU194661U1 (ru) | Устройство для газотермического оксидирования металлических изделий | |
CN108465495A (zh) | 一种局部降温的油浴加热装置 | |
RU2521187C2 (ru) | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов | |
US11326223B2 (en) | Method and device for manufacturing steam-treated products | |
CN209287245U (zh) | 一种表面改性处理的氧化盐用熔化系统 | |
Kutasi | Online Emissivity Estimation of the Hollow Cathode and the Treated Part in the HC Plasma Nitriding Process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120118 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161204 |