RU2711701C1 - Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов - Google Patents
Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711701C1 RU2711701C1 RU2019127996A RU2019127996A RU2711701C1 RU 2711701 C1 RU2711701 C1 RU 2711701C1 RU 2019127996 A RU2019127996 A RU 2019127996A RU 2019127996 A RU2019127996 A RU 2019127996A RU 2711701 C1 RU2711701 C1 RU 2711701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cover
- heat
- plant
- low
- chamber
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C10/00—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces
- C23C10/18—Solid state diffusion of only metal elements or silicon into metallic material surfaces using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/08—Tin or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
- C23C2/10—Lead or alloys based thereon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Изобретение относится к установкам, предназначенным для создания диффузионных металлических покрытий на стальных изделиях химико-термической обработкой для улучшения физико-химических и механических свойств, и может использоваться в различных отраслях промышленности. Установка для нанесения покрытия на стальное изделие в легкоплавком металлическом растворе содержит открытую шахтную печь с установленным на дне защитным экраном и емкость с металлическим раствором. В камеру открытой шахтной печи установлена термопара, соединенная с блоком управления, подключенным к сети переменного тока через вариатор регулирования тока. В верхней части упомянутой печи установлена жаропрочная крышка с термоустойчивым фланцем. На крышке вертикально установлена направляющая со стопорным винтом, в центре крышки выполнено отверстие, в которое помещен загрузочный шток в виде стержня, выполненного с возможностью закрепления на нем стального изделия. Обеспечивается упрощение конструкции установки, позволяющей упростить и ускорить технологический процесс. 1 ил.
Description
Изобретение относится к установкам, предназначенным для создания диффузионных металлических покрытий на стальных изделиях химико-термической обработкой с целью улучшения физико-химических и механических свойств, и может использоваться в различных отраслях промышленности.
Известно приспособление для осуществления процесса металлизации образцов в среде легкоплавких металлов (Шатинский В.Ф. Получение диффузионных покрытий в среде легкоплавких металлов: Монография / В.Ф. Шатинский, О.М. Збожная, Г.Г. Максимович; Под ред. О.Н. Романова, - Киев.: Изд-во Наукова Думка, 1976. - 197 с. Стр 104), состоящее из ампулы, с помещенными в нее порошком диффундирующего элемента, образцами и легкоплавким расплавом. Заполнение расплавом и герметизация сваркой проводится в атмосфере спектрально-чистого аргона. Герметичная ампула помещается в ампулу большего размера из коррозионностойкой стали, заполняется порошковым молибденовым наполнителем и заваривается. Нагрев осуществляется в электропечах сопротивления открытого и вакуумного исполнения.
Недостатками данного приспособления является герметичная рабочая ампула затрудняющая загрузку и выгрузку изделия.
Известно устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов (патент RU №2293791; опубл. 20.02.2007 г.), состоящий из двух камер, разделенных подвижным экраном и герметичным затвором. В одной из камер расположено нагревательное устройство. В верхней камере расположен подвижный шток. Обе камеры снабжены автономными вакуумными системами и системами наполнения инертным газом, циркуляции и охлаждения инертного газа, содержащая теплообменник и насос.
Недостатками данного устройства является двухкамерная система, требующая применения вакуумного оборудования, системы создания защитной атмосферы, включающую в себя: систему рециркуляции, систему охлаждения инертного газа, теплообменник и насос.
Известно устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов (патент RU №2423546, опубл. 10.07.2011 г.), состоящее из нагревательной камеры с внешними нагревателями, в которой располагается ванна с металлическим раствором. На одном уровне с нагревательной камерой расположена шлюзовая камера. Над нагревательной и шлюзовой камерами расположена манипуляционная камера, которая связывает между собой нагревательную и шлюзовую камеры. В манипуляционной камере размещено роторное устройство перемещения покрываемых изделий, загрузочно-разгрузочное устройство, на котором закреплены покрываемые изделия, теплоизолирующие экраны и уплотняющие водоохлаждаемые диски, обеспечивающие герметизацию шлюзовой камеры.
Недостатками данного устройства является наличие вакуумного оборудования и системы создания защитной атмосферы, которые приводят к усложнению технологического процесса и обслуживания.
Известна двухкамерная установка для нанесения диффузионных покрытий в среде жидкометаллических растворов на базе вакуумной печи (Машины и приборы для создания многокомпонентных диффузионных покрытий на стальных деталях и комплексного исследования коррозионно-механических свойств этих деталей. - Отчет по НИР (заключительный) / ВНИИЦентр; руководитель М.И. Чаевский. Ответ. Исполнитель А.Г. Соколов. - № ГР79010992; Инв. № Б922733. - Краснодар, 1980. - 152 с.), представляющая собой вакуумную систему, состоящую из двух камер, соединенных горловиной. В нижней камере располагаются электронагревательные элементы, термоизолирующие экраны и предметный столик, на который устанавливается ампула с легкоплавким расплавом. Верхняя камера представляет собой цилиндрическую полость для выдержки покрываемых изделий до начала процесса нанесения и после. Камеры разделены экраном.
Недостатками данного устройства является применение вакуумного оборудования и системы создания защитной атмосферы, которые приводят к усложнению технологического процесса и обслуживания.
Известна установка для осуществления процесса ВТДО (Сивенков А.В. Повышение коррозионной стойкости деталей машиностроения путем нанесения защитных покрытий способом высокотемпературного диффузионного осаждения из среды легкоплавких расплавов: дис. канд. тех. наук.: 05.02.01 / Алексей Валентинович Сивенков. - СПб., 2009. - 148 с.), принятая за прототип, состоящая из вакуумной печи с водоохлаждаемым корпусом и водоохлаждаемой крышкой, в центральной части которой проходит водоохлаждаемый шток для вертикального перемещения изделия при загрузке и выгрузке из ампулы.
Недостатками данного устройства является применение вакуумного оборудования и системы создания защитной атмосферы, которые приводят к усложнению технологического процесса и обслуживания.
Техническим результатом является упрощение конструкции установки позволяющий упростить и ускорить технологический процесс
Технический результат достигается тем, что в камеру открытой шахтной печи установлена термопара, соединенная с блоком управления, подключенному к сети переменного тока через вариатор регулирования тока, в верхней части печи установлена жаропрочная крышка с термоустойчивым фланцем, на крышке вертикально установлена направляющая со стопорным винтом, в центре крышки выполнено отверстие, в которое помещен загрузочный шток в форме стержня
Устройство для нанесения покрытий в среде легкоплавких металлических растворов поясняется следующей фигурой:
фиг. 1 - общий вид устройства, где:
1 - открытая шахтная печь;
2 - нагревательный элемент;
3 - емкость с металлическим раствором;
4 - защитный экран;
5 - изделие;
6 - крышка;
7 - фланец;
8 - фиксатор;
9 - шток;
10 - направляющая;
11 - термопара;
12 - блок управления;
13 - вариатор регулирования тока.
Установка состоит из открытой шахтной печи 1 с нагревательным элементом 2, вмонтированным в стенки камеры печи. На дне камеры закреплен цилиндрический защитный экран 4, в который установлена емкость с металлическим раствором 3. В верхней части печи установлена металлическая жаропрочная крышка 6 с термоустойчивым фланцем 7. На крышке вертикально установлена направляющая 10 со стопорным винтом 8, в центре крышки 6 выполнено отверстие, в которое устанавливается загрузочный шток 9 в форме стержня, с закрепленным в нем изделием 5, в требуемом положении. В камеру открытой шахтной печи 1 введена термопара 11, подсоединенная блоку управления 12, подключенному к сети переменного тока через вариатор регулирования тока 13.
Устройство работает следующим образом. На дно камеры открытой шахтной печи 1 помещается цилиндрический защитный экран 4 и емкость с металлическим раствором 3. Сверху печь закрывается крышкой 6 с направляющей 10, в которой фиксатором 8 закрепляется водоохлаждаемый шток 9 с изделием 5, после чего осуществляется нагрев. Контроль за температурой осуществляется через термопару 11 блоком управления 12 и вариатором 13. При достижении заданной температуры от 130 до 150°С стопорный винт 8 ослабляется и шток 9 опускается, изделие 5 погружается в емкость с металлическим раствором 3. По окончании времени выдержки нагрев выключается, металлический раствор с изделием охлаждается до температуры от 130 до 150°С, изделие извлекается из раствора.
Технико-экономическая эффективность технического решения заключается в использовании недорогих шахтных нагревательных печей без оборудования для создания вакуума и защитных атмосфер.
Claims (1)
- Установка для нанесения покрытия на стальное изделие в легкоплавком металлическом растворе, содержащая открытую шахтную печь с установленным на дне защитным экраном и емкость с легкоплавким металлическим раствором, отличающаяся тем, что в камеру открытой шахтной печи установлена термопара, соединенная с блоком управления, подключенным к сети переменного тока через вариатор регулирования тока, в верхней части упомянутой печи установлена жаропрочная крышка с термоустойчивым фланцем, на крышке вертикально установлена направляющая со стопорным винтом, в центре крышки выполнено отверстие, в которое помещен загрузочный шток в виде стержня, выполненного с возможностью закрепления на нем стального изделия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127996A RU2711701C1 (ru) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127996A RU2711701C1 (ru) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2711701C1 true RU2711701C1 (ru) | 2020-01-21 |
Family
ID=69184038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127996A RU2711701C1 (ru) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2711701C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212835U1 (ru) * | 2022-02-07 | 2022-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Устройство для загрузки деталей в расплав на основе легкоплавкого жидкометаллического раствора для нанесения покрытия |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3224847A (en) * | 1959-05-25 | 1965-12-21 | Armco Steel Corp | Protected metal articles |
| RU2521187C2 (ru) * | 2012-10-25 | 2014-06-27 | ООО "Биметалл Плюс" | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов |
| RU2553155C1 (ru) * | 2014-04-02 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Биметалл Плюс" | Способ получения диффузионных покрытий на металлических изделиях и устройство для его осуществления |
| EP1552030B1 (en) * | 2002-09-26 | 2016-12-14 | Legal and Consulting Agency "JUREPROMCONSULTING" Ltd | Method of lengthy product surface treatment, line and device for its embodiment |
| WO2018158166A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for producing a hot-formed coated steel product |
-
2019
- 2019-04-03 RU RU2019127996A patent/RU2711701C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3224847A (en) * | 1959-05-25 | 1965-12-21 | Armco Steel Corp | Protected metal articles |
| EP1552030B1 (en) * | 2002-09-26 | 2016-12-14 | Legal and Consulting Agency "JUREPROMCONSULTING" Ltd | Method of lengthy product surface treatment, line and device for its embodiment |
| RU2521187C2 (ru) * | 2012-10-25 | 2014-06-27 | ООО "Биметалл Плюс" | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов |
| RU2553155C1 (ru) * | 2014-04-02 | 2015-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Биметалл Плюс" | Способ получения диффузионных покрытий на металлических изделиях и устройство для его осуществления |
| WO2018158166A1 (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | Tata Steel Ijmuiden B.V. | Method for producing a hot-formed coated steel product |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212835U1 (ru) * | 2022-02-07 | 2022-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Устройство для загрузки деталей в расплав на основе легкоплавкого жидкометаллического раствора для нанесения покрытия |
| RU2792992C1 (ru) * | 2022-07-13 | 2023-03-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Установка для нанесения покрытия на стальное изделие в легкоплавком металлическом растворе |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2711701C1 (ru) | Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов | |
| JP4735813B2 (ja) | 熱処理装置と蒸着処理装置の複合装置 | |
| RU2367689C1 (ru) | Способ термической безокислительной обработки изделий из сталей и сплавов и шахтная печь сопротивления для его реализации | |
| GB2230792A (en) | Multiple source physical vapour deposition. | |
| RU2663025C1 (ru) | Вакуумная индукционная плавильно-заливочная установка | |
| US3548062A (en) | Gas pressure bonding furnace | |
| RU2293791C1 (ru) | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов | |
| RU2553155C1 (ru) | Способ получения диффузионных покрытий на металлических изделиях и устройство для его осуществления | |
| US1976557A (en) | Furnace | |
| RU2521187C2 (ru) | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов | |
| JP3788835B2 (ja) | 有機薄膜製造方法 | |
| RU2423546C1 (ru) | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов | |
| JP5674431B2 (ja) | 薄膜形成装置 | |
| NO127226B (ru) | ||
| US3493220A (en) | Furnace for treating material in a gas atmosphere | |
| RU2139366C1 (ru) | Способ нанесения цинкового покрытия путем термодиффузионного цинкования | |
| RU2767108C1 (ru) | Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов | |
| US10583479B2 (en) | Automated bi-casting | |
| RU2383656C1 (ru) | Устройство для термодиффузионного легирования изделий | |
| JP3230921U (ja) | 工業炉 | |
| RU228385U1 (ru) | Установка для получения стекол | |
| RU114516U1 (ru) | Шахтная вакуумная печь сопротивления (варианты) | |
| RU194547U1 (ru) | Ванна соляная с тиглем | |
| US1789149A (en) | Brass-melting furnace | |
| US96874A (en) | Improved process of and apparatus for annealing metals |