RU2404933C1 - Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов - Google Patents
Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2404933C1 RU2404933C1 RU2009131814/03A RU2009131814A RU2404933C1 RU 2404933 C1 RU2404933 C1 RU 2404933C1 RU 2009131814/03 A RU2009131814/03 A RU 2009131814/03A RU 2009131814 A RU2009131814 A RU 2009131814A RU 2404933 C1 RU2404933 C1 RU 2404933C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- cao
- mgo
- alloys
- steels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии производства силикатных материалов, которые могут быть использованы как защитные покрытия от окисления при технологических нагревах в процессе получения высококачественных деталей и полуфабрикатов из сталей и сплавов при термической и термомеханической обработке давлением в машиностроении и в других областях народного хозяйства. Технической задачей изобретения является создание защитного технологического покрытия для сталей и сплавов, обладающего повышенной плотностью кажущейся и температуроустойчивостью (при выдержке 25 часов) при высокотемпературных нагревах до 1200°С. Предложено защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов, имеющее следующий химический состав: Аl2О3 19-35, СаО 1-8, MgO 1-7,5, 3СаО·Аl2О3 0,8-1,2, СаО·6Аl2О3 3-11, ВаО·6Аl2О3 3-5, MgO·Аl2О3 0,3-1, SiO2 - остальное. Предлагаемое защитное покрытие позволяет получить качественную поверхность металлических деталей и заготовок при нагревах в обычных печах вместо печей с контролируемой атмосферой. 2 табл.
Description
Изобретение относится к технике производства силикатных материалов, которые могут быть использованы как защитные покрытия от окисления при технологических нагревах в процессе получения высококачественных деталей и полуфабрикатов из сталей и сплавов при термической и термомеханической обработке давлением в машиностроении и в других областях народного хозяйства.
Известно защитное покрытие следующего химического состава, мас.%:
| SiO2 | 10-30 |
| Al2O3 | 3-20 |
| CaO | 8-12 |
| MgO | 0,5-5 |
| B2O3 | 3-12 |
| Na2O | 0,1-0,4 |
| K2O | 0,1-0,2 |
| BaO | 3-11 |
| SiB4 | 0,5-5 |
| MoSi2 | 32-70 (Патент РФ №2190584) |
Недостатком известного покрытия является недостаточная плотность кажущаяся (характеризующая эффективность защитного действия покрытия) при высокотемпературных нагревах.
Известно также защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов следующего химического состава, мас.%:
| 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 (Патент РФ №2151110) |
Известно защитное технологическое покрытие следующего химического состава, мас.%:
| SiO2 | 28-50 |
| Al2O3 | 5-15 |
| CaO | 1-6 |
| MgO | 1-4 |
| В2О3 | 14-45 |
| Na2O | 1-6 |
| K2O | 1-4 |
| ВаО | 3-12 |
| 2СаО·SiO2 | 0,1-0,5 |
| 3CaO·Al2O3 | 0,1-0,5 (Патент РФ №2151111) |
Недостатком известных покрытий являются недостаточная плотность кажущаяся и температуроустойчивость.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов следующего химического состава, мас.%:
| Al2O3 | 17-33 |
| CaO | 0,5-7,8 |
| MgO | 0,5-5 |
| 2CaO·SiO2 | 0,5-1 |
| 3СаО·Al2O3 | 0,5-1 |
| 2MgO·Al2O3·5SiO2 | 5-10 |
| СаО·6Al2O3 | 5-10 |
| SiO2 | остальное (Патент РФ №2345963) |
Недостатком прототипа являются недостаточная плотность кажущаяся и температуроустойчивость (при выдержке 25 часов) при высокотемпературных нагревах до 1200°С.
Технической задачей изобретения является создание защитного технологического покрытия для сталей и сплавов, обладающего повышенной плотностью кажущейся и температуроустойчевостью (при выдержке 25 часов) при высокотемпературных нагревах до 1200°С.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложенно защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов, включающее Al2O3, CaO, MgO, 3СаО·Al2O3, СаО·6Al2O3, SiO2, которое дополнительно содержит ВаО·6Al2O3, MgO·Al2O3, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Al2O3 | 19-35 |
| CaO | 1-8 |
| MgO | 1-7,5 |
| 3СаО·Al2O3 | 0,8-1,2 |
| СаО·6Al2O3 | 3-11 |
| ВаО·6Al2O3 | 3-5 |
| MgO·Al2O3 | 0,3-1 |
| SiO2 | остальное |
Установлено, что введение ВаО·6Al2O3 и MgO·Al2O3 в покрытие, а также регламентированное содержание и соотношение заявленных компонентов повысило плотность кажущуюся и температуроустойчивость (при выдержке 25 часов) при высокотемпературных нагревах до 1200°С.
Рентгеноструктурный анализ предлагаемого защитного покрытия показал, что в процессе технологических нагревов в покрытии образуются керамические кристаллические фазы 2ВаО·3СаО, 2СаО·Al2O3 и ВаО·5Al2O3, обеспечивающие повышение плотности кажущейся и температуроустойчивости при высокотемпературных нагревах до 1200°С.
Примеры осуществления
Пример 1
Для приготовления шликера защитного покрытия компоненты покрытия в соответствующих мас.% (таблица 1) Al2O3 - 19, СаО - 8, MgO - 1, 3СаО·Al2O3 - 0,8 СаО·6Al2O3 - 11, ВаО·6Al2O3 - 3, MgO·Al2O3 - 0,3, SiO2 - 56,5 помещали в фарфоровый барабан с алундовыми шарами в соотношении 1:1,5, затем в барабан добавляли 150 мл водопроводной воды. Размол и перемешивание компонентов проводили в течение 24 часов на шаровой мельнице. Замеряли вязкость шликера вискозиметром В3246 и из краскораспылителя наносили на образцы сталей ВКС130 и ВНС2, и сплавов ЭИ826 и ВТ22. Вязкость шликера покрытия составляла 19 с, толщина покрытия 0,5 мм. Образцы с покрытием подвергали сушке при 20°С в течение 24 часов и затем проводили нагрев по режимам 1000°С и 1200°С с выдержкой 10 ч. Данные режимы нагревов соответствуют режимам термической обработки и горячей обработки давлением.
Примеры 2, 3, 4 получения защитных покрытий осуществляли аналогично примеру 1.
Составы предлагаемых защитных покрытий и их свойства приведены в таблицах 1, 2.
Температуроустойчивость образцов с предлагаемым защитным покрытием и покрытием-прототипом определялась термогравиметрическим методом путем непрерывного взвешивания образцов с покрытием при температурах нагрева 1000°С, 1200°С и выдержке 25 часов.
Плотность кажущаяся предлагаемого защитного покрытия и покрытия прототипа - это плотность с учетом пор в покрытии - определялась на образцах спрессованных на прессе при постоянном давлении (Р), равном - 0,1 кг/см2, и спеченных в электрической печи при температуре 1000°С и 1200°С с выдержкой 25 часов. Затем образцы взвешивали и определяли вес и объем образцов предлагаемого защитного покрытия и покрытия-прототипа, путем деления полученного веса образца на его объем и получали плотность кажущуюся предлагаемого защитного покрытия и покрытия-прототипа.
Из таблицы 2 видно, что температуроустойчивость образцов сталей ВКС130, ВНС2 и сплавов на никелевой основе ЭИ826 и на титановой основе ВТ22 с предлагаемым защитным покрытием при температурах 1000°С и 1200°С меньше на стали ВКС130 в 40 и 53,3 раз, на стали ВНС2 в 33,3 и 46,6 раз, на сплаве ЭИ826 меньше в 38 и 53 раза, на сплаве ВТ22 в 48 и 48 раз соответственно исследуемым температурам 1000°С, 1200°С при выдержке 25 ч по сравнению с покрытием-прототипом.
Плотность кажущаяся предлагаемого защитного покрытия на сталях ВКС130, ВНС2 и сплавах ЭИ826 и ВТ22 по сравнению с покрытием-прототипом выше при температуре 1000°С в 1,6 раза, при 1200°С в 1,8 раза.
Применение предлагаемого защитного технологического покрытия позволит получить качественную поверхность металлических деталей и заготовок при нагревах в обычных печах вместо печей с контролируемой атмосферой, обеспечить стабильные механические свойства, получить экономию дорогостоящих сталей и сплавов, снизить трудоемкость, энергоемкость производства металлических деталей и полуфабрикатов и повысить ресурс их эксплуатации в 1,5-2 раза при высоких температурах.
| Таблица 2 | ||||
| Номера составов покрытий | Окисляемость сталей ВКС130, ВНС2 и сплавов ЭИ826, ВТ22, г/см2 | Плотность кажущаяся покрытия, г/см3 | ||
| Температура нагрева, °С при выдержке 25 часов | Температура отжига, °С при выдержке 1 час | |||
| 1000 | 1200 | 1000 | 1200 | |
| Предлагаемые покрытия на сталь ВКС130 | ||||
| 1 | 0,15 | 0,3 | ||
| 2 | 0,15 | 0,3 | 3,8 | 3,8 |
| 3 | 0,15 | 0,3 | ||
| Предлагаемые покрытия на сталь ВНС2 | ||||
| 1 | 0,3 | 0,6 | ||
| 2 | 0,3 | 0,6 | 3,8 | 3,8 |
| 3 | 0,3 | 0,6 | ||
| Предлагаемые покрытия на сплав ЭИ826 | ||||
| 1 | 0,1 | 0,2 | ||
| 2 | 0,1 | 0,2 | 3,8 | 3,8 |
| 3 | 0,1 | 0,2 | ||
| Предлагаемые покрытия на сплав ВТ22 | ||||
| 1 | 0,25 | 0,45 | ||
| 2 | 0,25 | 0,45 | 3,8 | 3,8 |
| 3 | 0,25 | 0,45 | ||
| Покрытие-прототип на сталь ВКС130 | ||||
| 3 | 6 | 16 | 2,6 | 2,1 |
| Покрытие-прототип на сталь ВНС2 | ||||
| 3 | 10 | 28 | 2,6 | 2,1 |
| Покрытие-прототип на сплав ЭИ826 | ||||
| 3 | 3,8 | 10,6 | 2,6 | 2,1 |
| Покрытие-прототип на сплав ВТ22 | ||||
| 3 | 12 | 22 | 2,6 | 2,1 |
Claims (1)
- Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов, включающее Al2O3, CaO, MgO, 3СаО·Al2O3, СаО·6Al2O3, SiO2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит ВаО·6Al2O3, MgO·Al2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Al2O3 19-35 CaO 1-8 MgO 1-7,5 3СаО·Al2O3 0,8-1,2 СаО·6Al2O3 3-11 ВаО·6Al2O3 3-5 MgO·Al2O3 0,3-1 SiO2 остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009131814/03A RU2404933C1 (ru) | 2009-08-24 | 2009-08-24 | Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009131814/03A RU2404933C1 (ru) | 2009-08-24 | 2009-08-24 | Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2404933C1 true RU2404933C1 (ru) | 2010-11-27 |
Family
ID=44057584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009131814/03A RU2404933C1 (ru) | 2009-08-24 | 2009-08-24 | Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2404933C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112876080A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种铅基反应堆泵叶轮用玻璃陶瓷涂层及其制备方法 |
-
2009
- 2009-08-24 RU RU2009131814/03A patent/RU2404933C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112876080A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-01 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种铅基反应堆泵叶轮用玻璃陶瓷涂层及其制备方法 |
| CN112876080B (zh) * | 2021-02-04 | 2022-02-15 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种铅基反应堆泵叶轮用玻璃陶瓷涂层及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1166484A (en) | Nickel-base alloys and method of heat treating the same for use as ceramic kiln hardware | |
| Xiao et al. | Oxidation protection of commercial-purity titanium by Na2O–CaO–SiO2 and Na2O–CaO–Al2O3–SiO2 glass–ceramic coatings | |
| CN103282548A (zh) | 抗氧化剂和金属材料的制造方法 | |
| CN106906410A (zh) | 一种具有高导电率的超低碳盘条及其生产方法 | |
| CN104439940B (zh) | 一种基于铸辗复合成形的紧固螺母铸造工艺 | |
| CN103276302A (zh) | 高铝17-7ph不锈钢及其制备方法 | |
| RU2404933C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов | |
| RU2533509C1 (ru) | Защитное покрытие для сталей и сплавов | |
| RU2415967C2 (ru) | Способ получения защитного покрытия на заготовках из металлов и сплавов | |
| RU2345963C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов | |
| CN102391001A (zh) | 钢坯高温抗烧损涂层及其制备方法 | |
| RU2471751C1 (ru) | Способ получения защитного покрытия и состав шихты для защитного покрытия | |
| JP2010105022A (ja) | 表面改質鋼材及び改質表面を有する鋳物の精密鋳造法 | |
| RU2312827C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов | |
| CN101428305A (zh) | 铜铁合金板(排、棒、管)的生产工艺 | |
| RU2317954C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие для бериллия | |
| CN102765952A (zh) | 复合轧辊外环材料及其制备方法 | |
| RU2544205C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие | |
| RU2581425C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие | |
| CN103266277A (zh) | 高铝2205不锈钢及其制备方法 | |
| CN104313392B (zh) | 一种高强阻燃钛合金 | |
| RU2530283C1 (ru) | Защитное покрытие для сталей и сплавов | |
| CN113800950A (zh) | 一种用于硅碳棒表面玻璃涂层及其制备方法 | |
| RU2379239C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие | |
| RU2559244C1 (ru) | Защитное технологическое покрытие |