RU2453568C1 - Method to protect surfaces from abrasive wear - Google Patents

Method to protect surfaces from abrasive wear Download PDF

Info

Publication number
RU2453568C1
RU2453568C1 RU2011103734/05A RU2011103734A RU2453568C1 RU 2453568 C1 RU2453568 C1 RU 2453568C1 RU 2011103734/05 A RU2011103734/05 A RU 2011103734/05A RU 2011103734 A RU2011103734 A RU 2011103734A RU 2453568 C1 RU2453568 C1 RU 2453568C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
abrasive
paint
temperature
bentonite
parts
Prior art date
Application number
RU2011103734/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Леонидович Луканин (RU)
Владимир Леонидович Луканин
Екатерина Владимировна Удалова (RU)
Екатерина Владимировна Удалова
Original Assignee
Владимир Леонидович Луканин
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 Владимир Леонидович Луканин filed Critical Владимир Леонидович Луканин
Priority to RU2011103734/05A priority Critical patent/RU2453568C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2453568C1 publication Critical patent/RU2453568C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method to protect surfaces of metal and ceramic parts from abrasive wear includes application of anti-abrasive paint onto the surface, soaking and thermal treatment, at the same time, the anti-abrasive paint is the paint of the following composition, wt %: boron carbide with grain size of the main fraction 28-40 mcm - 25.0-30.0%; bentonite - 10.0-15.0%; mineral bond - 60.0-65.0%; with the following composition of the mineral bond: aqueous solution of NaOH with specific weight of 1120 kg/m3 - 40.0%; dry concentrate of potash glass with a silicate module of 4.0 - 35.0%; bentonite - 10.0%; liquid sodium glass with specific weight of 1420 kg/m3 - 15.0%; thermal treatment is carried out in two stages: parts are heated to the temperature of 750-850°C with the speed of heating of 450°/hr, soaked for 30 minutes, afterwards cooled down to the temperature of 18-20°C with the speed of 450°/hr.
EFFECT: higher microhardness of anti-abrasive paint, heat resistance and fire resistance.
1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области защиты металлических и керамических поверхностей деталей механизмов и установок от интенсивного абразивного износа.The invention relates to the field of protection of metal and ceramic surfaces of parts of mechanisms and installations from intense abrasive wear.

Известен способ получения защитных покрытий с помощью наплавок твердосплавных лент на основе железа (ГОСТ 22366-93) на защищаемую поверхность.There is a method of producing protective coatings using hardfacing of iron-based carbide tapes (GOST 22366-93) on a protected surface.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- невозможность применения для защиты поверхностей деталей, изготовленных из цветных металлов (медь, алюминий и т.д.), и для поверхностей керамических изделий;- the inability to use to protect the surfaces of parts made of non-ferrous metals (copper, aluminum, etc.), and for surfaces of ceramic products;

- лента может быть наплавлена на изделия и детали, имеющие прямолинейную поверхность;- the tape can be welded onto products and parts having a straight surface;

- резкое снижение твердости после термической обработки деталей в режиме отпуска (почти в 2 раза).- a sharp decrease in hardness after heat treatment of parts in tempering mode (almost 2 times).

Известен способ защиты поверхностей деталей с помощью эпоксидных покрытий (см. Продукт 7234 LOCTITE).A known method of protecting the surfaces of parts using epoxy coatings (see Product 7234 LOCTITE).

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- токсичность компонентов, входящих в состав красок;- toxicity of the components that make up the paints;

- ограниченная живучесть готовых к применению композиций (~25-30 минут);- limited survivability of ready-to-use compositions (~ 25-30 minutes);

- недостаточная поверхностная микротвердость отвержденной краски;- insufficient surface microhardness of cured paint;

- низкая температура эксплуатации (огнеупорность), ограниченная максимально 250°С.- low operating temperature (fire resistance), limited to a maximum of 250 ° C.

Наиболее близким, принятым за прототип является способ защиты поверхностей деталей от абразивного износа, включающий нанесение антиабразивной краски на поверхность, выдержку и термообработку (см. Irathane Futura полиуретановое антиабразивное покрытие).The closest adopted as a prototype is a method of protecting the surfaces of parts from abrasive wear, including applying anti-abrasive paint to the surface, curing and heat treatment (see Irathane Futura polyurethane anti-abrasive coating).

В качестве абразивной краски используют краски на основе полиуретановых связующих, недостатком которых является:As abrasive paint use paints based on polyurethane binders, the disadvantage of which is:

- поверхностная микротвердость, не превышающая 20,0 HRc (менее 250 НВ);- surface microhardness not exceeding 20.0 HRc (less than 250 HB);

- невозможность применения таких красок при температурах выше 200°С.- the impossibility of using such paints at temperatures above 200 ° C.

Предлагается способ защиты поверхностей деталей от абразивного износа, включающий нанесение антиабразивной краски на поверхность, выдержку и термообработку, отличающийся тем, что используют антиабразивную краску следующего состава, в вес.%:A method is proposed for protecting the surfaces of parts from abrasive wear, including applying anti-abrasive paint to the surface, exposure and heat treatment, characterized in that anti-abrasive paint of the following composition is used, in wt.%:

Карбид бора с размером зерен основнойBoron Carbide with Main Grain Size

фракции 28-40 мкмfractions 28-40 microns - 25,0-35,0%;- 25.0-35.0%; БентонитBentonite - 10,0-15,0%;- 10.0-15.0%; Минеральная связкаMineral ligament - 60,0-65,0%;- 60.0-65.0%;

В качестве минеральной связки используют состав следующего содержания, мас.%.The composition of the following content, wt.%, Is used as a mineral bond.

Водный раствор NaOH с удельным весом -Specific Gravity NaOH Water Solution - 1120 кг/м3 1120 kg / m 3 - 40,0%;- 40.0%; Сухой концентрат калиевого стеклаDry Potassium Glass Concentrate силикатным модулемsilicate module 4,0-35,0%;4.0-35.0%; БентонитBentonite - 10,0%;- 10.0%; Жидкое стекло натриевое с удельным весомSodium water glass with specific gravity - 1420 кг/м3 - 1420 kg / m 3 - 15,0%;- 15.0%;

Термообработку проводят в два этапа: осуществляют нагрев деталей до температуры 750-850°С со скоростью нагрева 450°/ч, выдерживают в течение 30 минут, после чего охлаждают до температуры 18-20°С со скоростью 450°/ч.Heat treatment is carried out in two stages: the parts are heated to a temperature of 750-850 ° C at a heating rate of 450 ° / h, held for 30 minutes, and then cooled to a temperature of 18-20 ° C at a speed of 450 ° / h.

Техническим эффектом предлагаемого изобретения является существенное повышение микротвердости, термостойкости, огнеупорности антиабразивной краски при одновременном увеличении технологических свойств.The technical effect of the invention is a significant increase in microhardness, heat resistance, fire resistance of anti-abrasive paint while increasing technological properties.

Предлагаемый способ позволяет получить на металлической поверхности микротвердость до 70,0 HRc, на керамической до 50,0 HRc, что значительно превосходит аналогичный показатель прототипа и аналогов (см. табл.).The proposed method allows to obtain microhardness on a metal surface up to 70.0 HRc, on a ceramic surface up to 50.0 HRc, which significantly exceeds that of the prototype and analogues (see table).

Важным эффектом, достигаемым с помощью предлагаемого способа, является сохранение свойств при воздействии высоких температур, т.е. огнеупорность и термостойкость. На графике видно, что после нагрева до 630°С и охлаждения с печью образцы покрытия №№5 и 6 (эпоксидное и полиуретановое) полностью разрушились, покрытие №4 (твердосплавная наплавка лентой) «потеряло» примерно 20% твердости, а на образцах №№1, 2 и 3 значение микротвердости осталось практически без изменения.An important effect achieved using the proposed method is the preservation of properties when exposed to high temperatures, i.e. fire resistance and heat resistance. The graph shows that after heating to 630 ° C and cooling with the furnace, coating samples No. 5 and 6 (epoxy and polyurethane) completely collapsed, coating No. 4 (hard-alloy tape surfacing) “lost” about 20% hardness, and on samples No. No. 1, 2 and 3, the microhardness value remained almost unchanged.

Замеры микротвердости проводились твердомером ударного принципа ТЭМП-4.Microhardness measurements were carried out with the TEMP-4 impact principle hardness tester.

Растворителем краски по предлагаемому способу является водный раствор NaOH с удельным весом 1120 кг/м3 и поэтому в готовом к употреблению состоянии она не имеет ограничения по времени живучести и в герметично закрытой таре может храниться более 1,5 лет при температуре не ниже 0°С.The solvent of the paint according to the proposed method is an aqueous solution of NaOH with a specific gravity of 1120 kg / m 3 and therefore, in a ready-to-use state, it does not have a life time limit and can be stored in a hermetically sealed container for more than 1.5 years at a temperature of at least 0 ° C .

В соответствии с предлагаемым способом антиабразивное покрытие наносится по следующей технологии:In accordance with the proposed method, the anti-abrasive coating is applied according to the following technology:

- поверхность зачищается от посторонних механических наслоений (пыль, грязь, окалина и т.д., в случае необходимости, обезжиривается;- the surface is cleaned of extraneous mechanical deposits (dust, dirt, scale, etc., if necessary, degreased;

- наносится первый слой краски и высушивается (подвяливается) при температуре не ниже 0°С в течение двух часов;- the first coat of paint is applied and dried (dried) at a temperature of at least 0 ° C for two hours;

- наносится второй слой краски и выдерживается в течение четырех-шести часов при положительной температуре;- a second coat of paint is applied and aged for four to six hours at a positive temperature;

- деталь помещается в термическую печь и нагревается до температуры 750-850°С, при которой (в зависимости от массы) выдерживается от 20-ти минут до 2-3 часов;- the part is placed in a thermal furnace and heated to a temperature of 750-850 ° C, at which (depending on mass) it is aged from 20 minutes to 2-3 hours;

- печь выключается и охлаждается вместе с покрашенной деталью либо с заданной скоростью до 30-35°С.- the furnace is turned off and cooled together with the painted part or at a given speed up to 30-35 ° С.

После охлаждения готовая деталь готова к эксплуатации.After cooling, the finished part is ready for use.

По предлагаемому способу были обработаны роторные лопатки (лопасти) дымососов ДОД-31,5. После термической обработки покрытие имело поверхностную твердость ~70,0 HRc.According to the proposed method, the rotor blades (blades) of the smoke exhausters DOD-31.5 were processed. After heat treatment, the coating had a surface hardness of ~ 70.0 HRc.

Покрытие, нанесенное на лопатки венца тягодутьевой машины, продолжает сохранять твердость 65-70 HRc и после обработки в режиме отпуска (нагрев до 630°С±20°С и охлаждение с печью) сохранило твердость без изменения (наплавка лентой уменьшает твердость при этой обработке с 55,0 до 40,0 HRc.The coating applied to the blades of the crown of the draft machine continues to maintain hardness of 65-70 HRc and after processing in tempering mode (heating to 630 ° C ± 20 ° C and cooling with the furnace) retained hardness unchanged (tape surfacing reduces hardness during this treatment with 55.0 to 40.0 HRc.

Работа дымососов ДОД-31,5 с лопатками, обработанными по заявляемому способу, имела ресурс эксплуатации в два раза выше штатных.The operation of the DOD-31.5 smoke exhausters with blades processed by the claimed method had a service life twice as high as the regular ones.

Таким образом видно, что заявляемый способ позволяет достичь показателей твердости, превышающих этот параметр, имеющийся на других покрытиях, в результате чего эксплуатационный ресурс защищаемых деталей увеличивается многократно.Thus, it is seen that the inventive method allows to achieve hardness indices that exceed this parameter available on other coatings, as a result of which the service life of the protected parts increases many times.

Высокая огнеупорность и термостойкость при полном сохранении качества, не доступные на других покрытиях, необходимые в процессе изготовления машин и установок (отпуск, отжиг, нормализация и т.д.), решают задачи, возникающие на предприятиях-изготовителях.High refractoriness and heat resistance while maintaining the quality, not available on other coatings, necessary in the manufacturing process of machines and plants (tempering, annealing, normalization, etc.), solve problems arising at manufacturers.

Предлагаемый способ высокотехнологичен, т.к. окраска может осуществляться любым известным способом, не требует дорогостоящего оборудования, краска не склонна к оседанию, не лимитируется по живучести, отвечает всем требованиям техники безопасности и экологии.The proposed method is high-tech, because painting can be carried out in any known manner, does not require expensive equipment, the paint is not prone to subsidence, is not limited in survivability, meets all safety and environmental requirements.

Claims (1)

Способ защиты поверхностей металлических и керамических деталей от абразивного износа, включающий нанесение антиабразивной краски на поверхность, выдержку и термообработку, отличающийся тем, что в качестве антиабразивной краски используют краску следующего состава, мас.%:
карбид бора с размером зерен основной
фракции 28-40 мкм 25,0-30,0 бентонит 10,0-15,0 минеральная связка 60,0-65,0

при составе минеральной связки:
водный раствор NaOH с удельным весом 1120 кг/м3 40,0 сухой концентрат калиевого стекла с силикатным модулем 4,0 35,0 бентонит 10,0 жидкое стекло натриевое с удельным весом 1420 кг/м3 15,0

термообработку проводят в два этапа: осуществляют нагрев деталей до температуры 750-850°С со скоростью нагрева 450°/ч, выдерживают в течение 30 мин, после чего охлаждают до температуры 18-20°С со скоростью 450°/ч.
A method of protecting the surfaces of metal and ceramic parts from abrasive wear, including applying anti-abrasive paint to the surface, exposure and heat treatment, characterized in that the following composition is used as anti-abrasive paint, wt.%:
boron carbide with primary grain size
fractions 28-40 microns 25.0-30.0 bentonite 10.0-15.0 mineral ligament 60.0-65.0

with the composition of the mineral ligament:
specific NaOH aqueous solution weighing 1120 kg / m 3 40,0 dry potassium glass concentrate with silicate module 4.0 35.0 bentonite 10.0 liquid glass sodium with specific weighing 1420 kg / m 3 15.0

heat treatment is carried out in two stages: the parts are heated to a temperature of 750-850 ° C with a heating rate of 450 ° / h, kept for 30 minutes, and then cooled to a temperature of 18-20 ° C at a speed of 450 ° / h.
RU2011103734/05A 2011-02-02 2011-02-02 Method to protect surfaces from abrasive wear RU2453568C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103734/05A RU2453568C1 (en) 2011-02-02 2011-02-02 Method to protect surfaces from abrasive wear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103734/05A RU2453568C1 (en) 2011-02-02 2011-02-02 Method to protect surfaces from abrasive wear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2453568C1 true RU2453568C1 (en) 2012-06-20

Family

ID=46681046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011103734/05A RU2453568C1 (en) 2011-02-02 2011-02-02 Method to protect surfaces from abrasive wear

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2453568C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU167615A1 (en) *
US6921431B2 (en) * 2003-09-09 2005-07-26 Wessex Incorporated Thermal protective coating for ceramic surfaces

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU167615A1 (en) *
US6921431B2 (en) * 2003-09-09 2005-07-26 Wessex Incorporated Thermal protective coating for ceramic surfaces

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101613952B1 (en) Water soluble composition for waterproof coating
CN101191225B (en) Antiseptic wearable coat and coating method thereof
CN102464939B (en) High-temperature-resistant heat-proof paint and preparation and use methods thereof
CN106893448B (en) A kind of refractory ceramics organosilicon-phenolic epoxy anticorrosive paint and preparation method thereof
CN107201171A (en) A kind of boron bakelite resin/epoxy modified silicone resin coating of resistance to ablation protection and preparation method thereof
RU2453568C1 (en) Method to protect surfaces from abrasive wear
CN108715954A (en) A kind of anticorrosion aluminium door and window and preparation method thereof
CN103586191A (en) Method for spraying polyphenyl ester aluminum bronze fretting-wear-resistant coating
CN105132660A (en) Heat processing method of foot-operated type sawing machine fixture
CN105087883A (en) Protective agent applicable to heat treatment for checking tool used for pedal type sawing machine
CN105483697A (en) Miniature shaft and preparation method thereof
CN102676964A (en) Thermal treatment method for enhancing strength of TC4 titanium alloy
CN110183964A (en) A kind of 400 DEG C of heat resistance is from stemness water paint and preparation method thereof
NO158350B (en) PROCEDURE FOR THE APPLICATION OF A CORROSION-RESISTABLE TWO-STEEL COATING SYSTEM.
CN103589316B (en) A kind of multifilament polyurethane resin coating
CN114410135A (en) Fireproof nano anticorrosive material and application thereof
KR102185970B1 (en) Heat-Resistant Coating Composition
JPS60137973A (en) Coating composition of good weldability
CN110714114A (en) Surface heat treatment process for alloy component
CN105385895A (en) Laser cutting machine
CN105400995A (en) Industrial laser scribing machine
CN105382418A (en) Laser marking machine
CN118147567A (en) Spraying process of composite coating for aviation part
CN112500758B (en) Nuclear power heavy forging heat treatment coating and preparation method thereof
CN111266279A (en) Steel structure rust prevention process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130203

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150203

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20160920

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180203

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190819