RU2805543C1 - Graphited electrode with iron aluminide coating and high heat resistance - Google Patents

Graphited electrode with iron aluminide coating and high heat resistance Download PDF

Info

Publication number
RU2805543C1
RU2805543C1 RU2023106192A RU2023106192A RU2805543C1 RU 2805543 C1 RU2805543 C1 RU 2805543C1 RU 2023106192 A RU2023106192 A RU 2023106192A RU 2023106192 A RU2023106192 A RU 2023106192A RU 2805543 C1 RU2805543 C1 RU 2805543C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating
aluminum
graphite
layer
heat resistance
Prior art date
Application number
RU2023106192A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Владимирович Невежин
Андрей Сергеевич Герасимов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ВВСТ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ВВСТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ВВСТ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2805543C1 publication Critical patent/RU2805543C1/en

Links

Abstract

FIELD: electrodes.
SUBSTANCE: production of graphite electrodes with a protective coating, in particular for electric arc and reduction furnaces. A graphite electrode with a protective coating contains a graphite base, on which a protective two-layer coating with a total thickness of 0.1-2.0 mm is applied. The first coating layer is made by arc metallization, using a solid wire made of aluminum or its alloy containing 5-10% silicon. The second is using a flux-cored wire consisting of a steel shell and a core made of a mixture containing, wt.%: aluminum 15.0-20.0, chromium 2.0-6.0, yttrium 0.5-3.0 , iron - the basis.
EFFECT: increasing the resistance of graphite electrodes operating under conditions of high-temperature corrosion, reducing their oxidation and consumption.
1 cl

Description

Изобретение относится к электродной промышленности и может быть использовано при производстве изделий из углеродных материалов, в частности графитированных электродов для электродуговых и восстановительных печей, снабженных защитным покрытием из алюминида железа, обеспечивающим снижение их окисления и расхода в условиях высокотемпературной коррозии.The invention relates to the electrode industry and can be used in the production of products from carbon materials, in particular graphite electrodes for electric arc and reduction furnaces, equipped with a protective coating of iron aluminide, which reduces their oxidation and consumption under high-temperature corrosion conditions.

Известно изобретение [1], в котором описывается изделие из углерода/графита, работоспособное в условиях высоких температур, с защитным покрытием, выполненным методом дуговой металлизации, с использованием сплошной проволоки из титана и алюминия или его сплава с кремнием. Указанное покрытие из нитридов титана/алюминия-кремния толщиной не менее 0,05 мм, наносится с использованием азота в качестве распыляющего / транспортирующего газа при дуговой металлизации и обеспечивает работоспособность изделия при температурах порядка 1300°С.The invention is known [1], which describes a carbon/graphite product, operable at high temperatures, with a protective coating made by arc metallization using solid wire made of titanium and aluminum or its alloy with silicon. The specified coating of titanium/aluminum-silicon nitrides with a thickness of at least 0.05 mm is applied using nitrogen as an atomizing / transport gas during arc metallization and ensures the performance of the product at temperatures of about 1300 ° C.

Основными недостатками указанного изобретения являются сложность аппаратурного оформления и осуществления технологического процесса нанесения защитного покрытия на изделие (применение азота в качестве распыляющего / транспортирующего газа при дуговой металлизации), а также необходимость использования дорогих материалов (в частности титановой проволоки) для его реализации.The main disadvantages of this invention are the complexity of the hardware design and implementation of the technological process of applying a protective coating to the product (the use of nitrogen as a spraying/transporting gas during arc metallization), as well as the need to use expensive materials (in particular titanium wire) for its implementation.

В качестве прототипа выбран графитированный электрод с защитным покрытием [2], который содержит графитированную основу, на которую нанесено защитное двухслойное плазменное покрытие, первый слой которого выполнен из алюминия или его сплава, который содержит 5-10% кремния, а второй - из электропроводного материала, отличающийся тем, что второй слой покрытия выполнен из меди, толщина покрытия составляет 0,2-1,5 мм, причем покрытие получают плазменным распылением проволоки.As a prototype, a graphite electrode with a protective coating was selected [2], which contains a graphite base on which a protective two-layer plasma coating is applied, the first layer of which is made of aluminum or its alloy, which contains 5-10% silicon, and the second is made of electrically conductive material , characterized in that the second coating layer is made of copper, the coating thickness is 0.2-1.5 mm, and the coating is obtained by plasma spraying of wire.

К недостаткам прототипа относятся низкая жаростойкость второго слоя защитного покрытия, из-за чего не обеспечивается работоспособность графитированных электродов в условиях высокотемпературной коррозии и существенное снижение их окисления и расхода, длительность технологического процесса нанесения защитного покрытия, а также применение дорогих материалов на основе меди для его нанесения.The disadvantages of the prototype include the low heat resistance of the second layer of protective coating, which does not ensure the performance of graphite electrodes under high-temperature corrosion conditions and a significant reduction in their oxidation and consumption, the duration of the technological process for applying the protective coating, as well as the use of expensive copper-based materials for its application .

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение окисления и расхода графитированного электрода с защитным покрытием в условиях высокотемпературной газовой коррозии за счет повышения жаростойкости наносимого покрытия.The problem to be solved by the invention is to reduce the oxidation and consumption of a graphite electrode with a protective coating under conditions of high-temperature gas corrosion by increasing the heat resistance of the applied coating.

Поставленная задача решается благодаря тому, что предлагаемый графитированный электрод с защитным покрытием содержит графитированную основу, на которую нанесено защитное двухслойное покрытие общей толщиной 0,1-1,8 мм, первый слой которого выполнен методом дуговой металлизации, с использованием сплошной проволоки из алюминия или его сплава, содержащего 5-10% кремния, а второй - с использованием порошковой проволоки, состоящей из стальной оболочки и сердечника, выполненного из шихты, содержащего, мас. %: алюминий 15,0-20,0, хром 2,0-6,0, иттрий 0,5-3,0, железо - основа.The problem is solved due to the fact that the proposed graphite electrode with a protective coating contains a graphite base, on which a protective two-layer coating with a total thickness of 0.1-1.8 mm is applied, the first layer of which is made by arc metallization using solid wire made of aluminum or its alloy containing 5-10% silicon, and the second using flux-cored wire consisting of a steel sheath and a core made of a charge containing, by weight. %: aluminum 15.0-20.0, chromium 2.0-6.0, yttrium 0.5-3.0, iron - base.

В качестве метода нанесения защитных покрытий из алюминида железа для снижения окисления и расхода графитированных электродов, работающих в условиях высокотемпературной газовой коррозии, согласно предлагаемому изобретению, выбрана дуговая металлизация. Это обусловлено простотой реализации, высокой производительностью, а также низкой стоимостью материала для нанесения покрытий (порошковой проволоки на основе железа), в сравнении с плазменным напылением проволоки на основе меди, используемым в прототипе, при сопоставимом уровне качества покрытий для защиты от коррозии.According to the proposed invention, arc metallization was chosen as a method for applying protective coatings of iron aluminide to reduce oxidation and consumption of graphitized electrodes operating under conditions of high-temperature gas corrosion. This is due to the ease of implementation, high productivity, as well as the low cost of the coating material (iron-based flux-cored wire), in comparison with plasma spraying of copper-based wire used in the prototype, with a comparable level of quality of coatings for corrosion protection.

Толщина покрытия, наносимого согласно предлагаемому изобретению, составляет 0,1-2,0 мм. Покрытия тоньше 0,1 мм обладают высокой пористостью и газопроницаемостью, что обуславливает их низкую жаростойкость из-за интенсивного внутреннего окисления при высокотемпературной выдержке, связанного с активной диффузией кислорода сквозь поры вплоть до защищаемой основы. В то же время увеличение толщины покрытия более 2,0 мм приводит к уменьшению его прочности сцепления и растрескиванию, вследствие увеличения уровня остаточных напряжений в покрытии, что также негативно сказывается на его жаростойкости [3]. При этом, согласно прототипу, толщина покрытия не превышает 1,5 мм, что обусловлено, по-видимому, высоким уровнем возникающих термических напряжений, приводящих к образованию трещин.The thickness of the coating applied according to the present invention is 0.1-2.0 mm. Coatings thinner than 0.1 mm have high porosity and gas permeability, which causes their low heat resistance due to intense internal oxidation during high-temperature exposure, associated with the active diffusion of oxygen through the pores up to the protected base. At the same time, an increase in the thickness of the coating by more than 2.0 mm leads to a decrease in its adhesion strength and cracking due to an increase in the level of residual stresses in the coating, which also negatively affects its heat resistance [3]. Moreover, according to the prototype, the thickness of the coating does not exceed 1.5 mm, which is apparently due to the high level of thermal stresses that arise, leading to the formation of cracks.

Первый слой защитного покрытия нанесен, согласно предлагаемому изобретению, из сплошной проволоки алюминия или его сплава, содержащего 5-10% кремния, и вступает в химическое взаимодействие с графитом при высоких температурах с образованием стабильных карбидов алюминия и кремния Al4C3 и SiC [4] на границе раздела «покрытие-основа», обеспечивая высокую прочность сцепления первого слоя покрытия с основой, а также способствует релаксации термических напряжений в композиции за счет близости коэффициентов термического расширения со вторым слоем покрытия из алюминида железа [5].The first layer of protective coating is applied, according to the invention, from a solid wire of aluminum or its alloy containing 5-10% silicon, and enters into a chemical interaction with graphite at high temperatures to form stable aluminum and silicon carbides Al 4 C 3 and SiC [4 ] at the “coating-base” interface, providing high adhesion strength of the first coating layer to the base, and also contributes to the relaxation of thermal stresses in the composition due to the proximity of the thermal expansion coefficients with the second layer of iron aluminide coating [5].

При увеличении содержания в алюминиевой проволоке кремния свыше 10%, в первом слое покрытия образуется избыток карбидов, что приводит к растрескиванию покрытия, а при содержании кремния менее 5%, образующееся количество карбидов Al4C3 и SiC не обеспечивает требуемую адгезионную прочность первого слоя покрытия к основе.When the silicon content in aluminum wire increases above 10%, an excess of carbides is formed in the first coating layer, which leads to cracking of the coating, and when the silicon content is less than 5%, the resulting amount of Al 4 C 3 and SiC carbides does not provide the required adhesive strength of the first coating layer to the base.

Второй слой защитного покрытия нанесен, согласно предлагаемому изобретению, из порошковой проволоки, состоящей из стальной оболочки и сердечника, выполненного из шихты, содержащего, мас. %: алюминий 15,0-20,0, хром 2,0-6,0, иттрий 0,5-3,0, железо - основа. Покрытия, получаемые при дуговой металлизации указанной порошковой проволокой, обладают высокой жаростойкостью, так как в их структуре образуются алюминиды железа, такие как FeAl и Fe3Al, с высокой стойкостью к окислению вплоть до 1000°С [6].The second layer of protective coating is applied, according to the invention, from flux-cored wire consisting of a steel sheath and a core made of a charge containing, by weight. %: aluminum 15.0-20.0, chromium 2.0-6.0, yttrium 0.5-3.0, iron - base. Coatings obtained by arc metallization with the specified flux-cored wire have high heat resistance, since iron aluminides, such as FeAl and Fe3Al , with high resistance to oxidation up to 1000°C are formed in their structure [6].

Стойкость алюминидов против окисления при высоких температурах объясняется высокой прочностью химической связи, малой диффузионной подвижностью атомов в их решетке, а также тем, что на их поверхности образуются стойкие оксидные пленки [7], такие как Al2O3 и другие комплексные оксиды.The resistance of aluminides to oxidation at high temperatures is explained by the high strength of the chemical bond, the low diffusion mobility of atoms in their lattice, and also by the fact that stable oxide films are formed on their surface [7], such as Al 2 O 3 and other complex oxides.

Данные пленки характеризуются высокими защитными свойствами: температурой плавления, соответственно, химической и термической стабильностью, низкой скоростью роста [8], благодаря чему обеспечивается работоспособность графитированного электрода с защитным покрытием, а также снижение его окисления и расхода в условиях высокотемпературной газовой коррозии, и устраняется главный недостаток прототипа.These films are characterized by high protective properties: melting point, respectively, chemical and thermal stability, low growth rate [8], which ensures the functionality of the graphite electrode with a protective coating, as well as reducing its oxidation and consumption under conditions of high-temperature gas corrosion, and eliminating the main prototype deficiency.

Введение, по предлагаемому изобретению, легирующих в шихту порошковой проволоки в количествах, обеспечивающих содержание алюминия и хрома менее чем 15,0% и 2,0 мас. % соответственно, не позволяет обеспечить формирование в структуре второго слоя покрытия алюминидов железа, а также оксидных пленок на их поверхности в достаточном количестве при высокотемпературной выдержке, в результате чего они обладают низкой жаростойкостью.Introduction, according to the present invention, alloying flux-cored wire into the charge in quantities ensuring the content of aluminum and chromium is less than 15.0% and 2.0 wt. %, respectively, does not allow the formation of iron aluminides in the structure of the second layer of coating, as well as oxide films on their surface in sufficient quantities during high-temperature exposure, as a result of which they have low heat resistance.

Указанные особенности обусловлены интенсивным окислением и низким коэффициентом перехода легирующих элементов в покрытие при дуговой металлизации [9], что обуславливает необходимость сверхнормативного легирования по сравнению с известными алюминидными сплавами [10].These features are due to intense oxidation and the low coefficient of transfer of alloying elements into the coating during arc metallization [9], which necessitates excess alloying in comparison with known aluminide alloys [10].

В то же время введение, по предлагаемому изобретению, в шихту порошковой проволоки легирующих в количествах, обеспечивающих содержание алюминия и хрома более чем 20,0% и 6,0 мас. % соответственно, способствует получению второго слоя покрытия с высокой пористостью и газопроницаемостью, что обуславливает его низкую жаростойкость из-за интенсивного внутреннего окисления при высокотемпературной выдержке, связанного с активной диффузией кислорода сквозь поры вплоть до защищаемой основы.At the same time, the introduction, according to the invention, into the flux-cored wire charge of alloying agents in quantities ensuring an aluminum and chromium content of more than 20.0% and 6.0 wt. %, respectively, contributes to the production of a second layer of coating with high porosity and gas permeability, which causes its low heat resistance due to intense internal oxidation during high-temperature exposure, associated with the active diffusion of oxygen through the pores up to the protected base.

Причиной является образование избыточного количества оксидов Al2O3 и Cr2O3 на торце порошковой проволоки при металлизации, в результате чего вязкость расплава возрастает на несколько порядков, также как и для хромистых шлаков [11], что затрудняет его диспергирование [12].The reason is the formation of an excess amount of Al 2 O 3 and Cr 2 O 3 oxides at the end of the flux-cored wire during metallization, as a result of which the viscosity of the melt increases by several orders of magnitude, as well as for chromium slags [11], which makes its dispersion difficult [12].

Так, нормальный фракционный состав частиц при распылении порошковой проволоки 200-300 мкм [13]. Частицы распыляемого металла с размером более 300 мкм не в состоянии развивать скорость при металлизации выше 20-30 м/с, что способствует ухудшению условий взаимодействия в контакте «частица-первый слой» и приводит к высокой пористости и газопроницаемости напыляемого второго слоя покрытия.Thus, the normal fractional composition of particles when spraying flux-cored wire is 200-300 microns [13]. Particles of sprayed metal with a size of more than 300 microns are not able to develop a speed during metallization above 20-30 m/s, which contributes to the deterioration of the interaction conditions in the “particle-first layer” contact and leads to high porosity and gas permeability of the sprayed second layer of coating.

За счет введения, по предлагаемому изобретению, в шихту порошковой проволоки иттрия, второй слой покрытия, получаемый при ее дуговой металлизации, обладает высокой жаростойкостью из-за большого сродства иттрия к кислороду (свободная энергия образования оксида 1300 кДж/моль [14]), что способствует снижению степени окисления частиц распыляемого материала и улучшению условий взаимодействия в контакте «частица-первый слой», а также формированию на поверхности второго слоя покрытия при нагреве комплексных оксидов (Fe, Al, Y)2O3 [15].Due to the introduction, according to the present invention, into the charge of yttrium flux-cored wire, the second coating layer obtained during its arc metallization has high heat resistance due to the high affinity of yttrium for oxygen (free energy of oxide formation 1300 kJ/mol [14]), which helps to reduce the degree of oxidation of particles of the sprayed material and improve the interaction conditions in the “particle-first layer” contact, as well as the formation of complex oxides (Fe, Al, Y) 2 O 3 on the surface of the second coating layer when heated [15].

В работах [16, 17] применительно к хромоалюминиевым сплавам выявлено влияние легирующих элементов на механизм сцепления с подложкой оксидной пленки Al2O3. Легирующие элементы обеспечивают адгезию оксида алюминия, прежде всего, связывая серу в стабильные сульфиды, что продемонстрировано на примере хромоалюминиевых сплавов, легированных иттрием.In [16, 17], in relation to chromium-aluminum alloys, the influence of alloying elements on the mechanism of adhesion of the Al 2 O 3 oxide film to the substrate was revealed. Alloying elements ensure adhesion of aluminum oxide, primarily by binding sulfur into stable sulfides, as demonstrated by the example of yttrium-doped chromium-aluminum alloys.

Добавление редкоземельных элементов в хромоалюминиевые сплавы при высокотемпературном окислении предотвращает сегрегацию серы на поверхности раздела «оксид-металл». Сера в данном случае ведет себя как при зернограничном охрупчивании металлов, захватывая электроны у металлических атомов и ослабляя межатомную связь.The addition of rare earth elements to chromium-aluminum alloys during high-temperature oxidation prevents sulfur segregation at the oxide-metal interface. In this case, sulfur behaves as in the grain-boundary embrittlement of metals, capturing electrons from metal atoms and weakening the interatomic bond.

За счет введения, по предлагаемому изобретению, в шихту порошковой проволоки иттрия, образующего с серой стабильные сульфиды, удается достичь высокой адгезии пленки Al2O3 и комплексных оксидов с металлом наносимого алюминидного покрытия второго слоя и его высокой жаростойкости в процессе циклических нагревов (теплосмен), что подтверждается автором [18].Due to the introduction, according to the present invention, into the flux-cored wire charge of yttrium, which forms stable sulfides with sulfur, it is possible to achieve high adhesion of the Al 2 O 3 film and complex oxides with the metal of the applied aluminide coating of the second layer and its high heat resistance during cyclic heating (thermal changes) , which is confirmed by the author [18].

Введение, по предлагаемому изобретению, легирующих в шихту порошковой проволоки в количествах, обеспечивающих содержание иттрия менее чем 0,5 мас. %, по результатам исследований [19], не позволяет снизить степень окисления частиц распыляемого материала и обеспечить формирование на поверхности второго слоя покрытия при нагреве в достаточном количестве комплексных оксидов, в результате чего он обладает низкой жаростойкостью.Introduction, according to the present invention, of alloying flux-cored wire into the charge in quantities ensuring a yttrium content of less than 0.5 wt. %, according to research results [19], does not allow reducing the degree of oxidation of particles of the sprayed material and ensuring the formation of a second layer of coating on the surface when heated in a sufficient amount of complex oxides, as a result of which it has low heat resistance.

В то же время введение, по предлагаемому изобретению, легирующих в шихту порошковой проволоки в количествах, обеспечивающих содержание иттрия более чем 3,0 мас. %, согласно данным автора [20], способствует снижению жаростойкости алюминидных покрытий второго слоя.At the same time, the introduction, according to the invention, of flux-cored wire alloying into the charge in quantities ensuring a yttrium content of more than 3.0 wt. %, according to the author [20], helps to reduce the heat resistance of aluminide coatings of the second layer.

Покрытие, нанесенное согласно предлагаемому изобретению, обладает высокой электропроводностью (удельное электросопротивление менее 1,5 мкОм*м, в то время как у электродного графита - 12,8…16,0 мкОм*м), благодаря чему при использовании покрытых электродов не отмечается ухудшения динамики нагрева металла, что позволяет обеспечить высокую производительность процесса выплавки и обработки стали.The coating applied according to the present invention has high electrical conductivity (electrical resistivity less than 1.5 μΩ*m, while that of electrode graphite is 12.8...16.0 μΩ*m), due to which no deterioration is observed when using coated electrodes dynamics of metal heating, which allows for high productivity of the steel smelting and processing process.

Пример конкретного выполненияExample of concrete execution

Для нанесения покрытия, согласно предлагаемому изобретению, использовалась сплошная проволока из сплава алюминий-кремний СвАК5, а также была изготовлена порошковая проволока с сердечником из шихты, в состав которой введены (в долях от массы проволоки): порошок алюминиевый ПА4 15%, хром металлический Х99Н1 5%, алюмоиттрий АИ65 1,6%. В свою очередь, для нанесения покрытия согласно прототипу [2], использовалась сплошная проволока из сплава алюминий-кремний СвАК5, а также медная проволока M1.To apply the coating, according to the proposed invention, a solid wire made of aluminum-silicon alloy SvAK5 was used, and a flux-cored wire was made with a core from a charge containing (in fractions of the weight of the wire): aluminum powder PA4 15%, chromium metal X99N1 5%, yttrium aluminum AI65 1.6%. In turn, to apply the coating according to the prototype [2], solid wire made of the aluminum-silicon alloy SvAK5, as well as copper wire M1, were used.

Покрытие толщиной 0,7-0,8 мм наносилось методом дуговой металлизации, согласно предлагаемому изобретению (ток 160 А, напряжение 30-32 В), и методом плазменного напыления (рабочий ток 160 А, напряжение 70 В), согласно прототипу на образцы К15 диаметром 15 мм, высотой 30 мм, для испытаний на жаростойкость по ГОСТ 6130-70, изготовленные из графитированных электродов марки ЭГ-25 диаметром 75 мм.A coating with a thickness of 0.7-0.8 mm was applied by arc metallization, according to the proposed invention (current 160 A, voltage 30-32 V), and by plasma spraying (operating current 160 A, voltage 70 V), according to the prototype on samples K15 with a diameter of 15 mm, a height of 30 mm, for heat resistance tests in accordance with GOST 6130-70, made of graphite electrodes of the EG-25 brand with a diameter of 75 mm.

Жаростойкость образцов покрытий определяли согласно ГОСТ 9.312 как величину, обратную приросту массы в результате выдержки в течение 24 часов при температуре 800°С, при этом образец извлекался из горячей печи, взвешивался и помещался обратно в горячую печь с периодичностью в 3 часа.The heat resistance of coating samples was determined according to GOST 9.312 as the reciprocal of the weight gain resulting from exposure for 24 hours at a temperature of 800°C, while the sample was removed from the hot oven, weighed and placed back into the hot oven at intervals of 3 hours.

Техническим результатом является повышение жаростойкости образцов из графита с защитным покрытием, получаемых согласно предлагаемому изобретению, по сравнению с образцами из графита с защитным покрытием, получаемым согласно прототипу.The technical result is to increase the heat resistance of graphite samples with a protective coating obtained according to the present invention, compared to graphite samples with a protective coating obtained according to the prototype.

Наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом показано в Таблице 1.The presence of a cause-and-effect relationship between the set of essential features of the claimed object and the achieved technical result is shown in Table 1.

ЛитератураLiterature

1. Graphite/carbon articles for elevated temperature service and method of manufacture // US 5304417 A, 02.06.1989.1. Graphite/carbon articles for elevated temperature service and method of manufacture // US 5304417 A, 06/02/1989.

2. Графитированный электрод с защитным покрытием // Патент РФ № 2193294 от 30.10.2001 /Русев Г.М., Киселев С.М. и др.2. Graphite electrode with a protective coating // RF Patent No. 2193294 dated October 30, 2001 / Rusev G.M., Kiselev S.M. and etc.

3. Коробов Ю.С., Бороненков В.Н. Основы дуговой металлизации. Физико-химические закономерности. - Екатеринбург: Изд-во Урал ун-та, 2012 - 268 с. 3. Korobov Yu.S., Boronenkov V.N. Basics of arc metallization. Physico-chemical laws. - Ekaterinburg: Ural University Publishing House, 2012 - 268 p.

4. Киселев А.В., Ченцов В.П. и др. Смачивание графита расплавами алюминия, алюминий-титан и алюминий-кремний // Расплавы. - 2006. №5. С 8-13.4. Kiselev A.V., Chentsov V.P. and others. Wetting of graphite with aluminum melts, aluminum-titanium and aluminum-silicon // Rasplavy. - 2006. No. 5. From 8-13.

5. Рябов В.Р. Алитирование стали. - М.: «Металлургия», 1973. - 240 с.5. Ryabov V.R. Aluminizing steel. - M.: “Metallurgy”, 1973. - 240 p.

6. Deevi, S.C. Advanced Intermetallic Iron Aluminide Coatings for High Temperature Applications // Progress in Materials Science, 2020.6. Deevi, S.C. Advanced Intermetallic Iron Aluminide Coatings for High Temperature Applications // Progress in Materials Science, 2020.

7. Корнилов И.И. Металлиды - материалы с уникальными свойствами // Вестник РАН, №12, 1970.7. Kornilov I.I. Metallides - materials with unique properties // Bulletin of the Russian Academy of Sciences, No. 12, 1970.

8. Мровец С. Современные жаростойкие материалы: Справочник / Пер. с пол. под ред. С.Б. Масленкова. - М.: «Металлургия», 1986. - 359 с.8. Mrovets S. Modern heat-resistant materials: Handbook / Transl. from floor edited by S.B. Maslenkova. - M.: “Metallurgy”, 1986. - 359 p.

9. Роянов В.А., Захарова И.В. Влияние экономнолегирующих элементов порошковых проволок на формирование напыленного покрытия // Университетская наука - 2017: в 3 т.: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. / ГВУЗ «ПГТУ». - Мариуполь, 2017. - Т. 2. - С. 84-85.9. Royanov V.A., Zakharova I.V. The influence of economically alloying elements of flux-cored wires on the formation of a sprayed coating // University Science - 2017: in 3 volumes: abstract. report international scientific-technical conf. / State Higher Educational Institution “PSU”. - Mariupol, 2017. - T. 2. - P. 84-85.

10. Microstructure and Properties of Materials, Volume 2 / J.C.M. Li - World Scientific, 2000. - 452 p.10. Microstructure and Properties of Materials, Volume 2 / J.C.M. Li - World Scientific, 2000. - 452 p.

11. Плинер Ю.Л., Игнатенко Г.Ф. Восстановление окислов металлов алюминием. - М.: «Металлургия», 1967. - 248 с.11. Pliner Yu.L., Ignatenko G.F. Reduction of metal oxides with aluminum. - M.: “Metallurgy”, 1967. - 248 p.

12. Борисова А.Л., Губенко Б.Г., Костин В.А., Глибовицкий Б.Е. Особенности формирования и структура электрометаллизационных покрытий системы сталь-алюминий. // Автоматическая сварка. - 1990. №8. С 41-44.12. Borisova A.L., Gubenko B.G., Kostin V.A., Glibovitsky B.E. Features of the formation and structure of electrometallization coatings of the steel-aluminum system. // Automatic welding. - 1990. No. 8. From 41-44.

13. Похмурский В.И., Пих B.C., Студент М.М. Основы формирования защитных и восстановительных покрытий электродуговым напылением из порошковых проволок // Физ. - хим. механика материалов. - 1986. №6. С. 11-16.13. Pokhmursky V.I., Pikh V.S., Student M.M. Fundamentals of the formation of protective and restoration coatings by electric arc spraying from flux-cored wires // Phys. - chem. mechanics of materials. - 1986. No. 6. pp. 11-16.

14. Кулик А.Я., Борисов Ю.С. Газотермическое напыление композиционных порошков. - Л.: Машиностроение, 1985. - 199 с.14. Kulik A.Ya., Borisov Yu.S. Gas thermal spraying of composite powders. - L.: Mechanical Engineering, 1985. - 199 p.

15. Невежин С.В. Совершенствование состава проволок для дуговой металлизации жаростойких покрытий на основе нейросетевого моделирования. Автореф. дис. канд. тех. наук. - Екатеринбург, 2014. - 24 с.15. Nevezhin S.V. Improving the composition of wires for arc metallization of heat-resistant coatings based on neural network modeling. Author's abstract. dis. Ph.D. those. Sci. - Ekaterinburg, 2014. - 24 p.

16. Sigler D.R. Adherence Behavior of Oxide Grown in Air and Synthetic Exhaust Gas on Fe-Cr-Al Alloys Containing Strong Sulfide-Forming Elements: Ca, Mg, Y, Ce, La, Ti and Zr // Oxidation of Metals, Vol. 40, Nos. 5/6, 1993, p. 555-583.16. Sigler D.R. Adherence Behavior of Oxide Grown in Air and Synthetic Exhaust Gas on Fe-Cr-Al Alloys Containing Strong Sulfide-Forming Elements: Ca, Mg, Y, Ce, La, Ti and Zr // Oxidation of Metals, Vol. 40, Nos. 5/6, 1993, p. 555-583.

17. Amano Т., Watanabe Т., Michiyama K. Cyclic-Oxidation Behavior of Fe-20Cr-4Al Alloys with Small Amounts of Sulfur at High Temperatures // Oxidation of Metals, Vol. 53, Nos. 5/6, 2000, p. 451-466.17. Amano T., Watanabe T., Michiyama K. Cyclic-Oxidation Behavior of Fe-20Cr-4Al Alloys with Small Amounts of Sulfur at High Temperatures // Oxidation of Metals, Vol. 53, Nos. 5/6, 2000, p. 451-466.

18. Rajab M. High Temperature Cyclic Oxidation of Yttrium Modified Aluminide Diffusion Coatings of Stainless Steel // Anbar Journal of Engineering Sciences, 2009, p. 61-71.18. Rajab M. High Temperature Cyclic Oxidation of Yttrium Modified Aluminide Diffusion Coatings of Stainless Steel // Anbar Journal of Engineering Sciences, 2009, p. 61-71.

19. Коробов Ю.С., Невежин С.В., Верхорубов B.C., Ример Г.А. Разработка порошковых проволок для дуговой металлизации жаростойких покрытий на основе нейросетевого моделирования // Сварка и диагностика, 2014, №5, с. 18-23.19. Korobov Yu.S., Nevezhin S.V., Verkhorubov V.S., Rimer G.A. Development of flux-cored wires for arc metallization of heat-resistant coatings based on neural network modeling // Welding and Diagnostics, 2014, No. 5, p. 18-23.

20. Rayner T.J. Development and evaluation of yttrium modified aluminide diffusion coatings. Thesis for the degree of Master of Applied Science. Toronto, 1998. - 294 p.20. Rayner T.J. Development and evaluation of yttrium modified aluminide diffusion coatings. Thesis for the degree of Master of Applied Science. Toronto, 1998. - 294 p.

Claims (1)

Графитированный электрод с защитным покрытием содержит графитированную основу, на которую нанесено защитное двухслойное покрытие общей толщиной 0,1-2,0 мм, первый слой которого выполнен методом дуговой металлизации с использованием сплошной проволоки из алюминия или его сплава, содержащего 5-10% кремния, а второй - с использованием порошковой проволоки, состоящей из стальной оболочки и сердечника, выполненного из шихты, содержащего, мас. %: алюминий 15,0-20,0, хром 2,0-6,0, иттрий 0,5-3,0, железо - основа.A graphite electrode with a protective coating contains a graphite base on which a protective two-layer coating with a total thickness of 0.1-2.0 mm is applied, the first layer of which is made by arc metallization using solid wire made of aluminum or its alloy containing 5-10% silicon, and the second - using flux-cored wire, consisting of a steel shell and a core made of a charge containing, by weight. %: aluminum 15.0-20.0, chromium 2.0-6.0, yttrium 0.5-3.0, iron - base.
RU2023106192A 2023-03-16 Graphited electrode with iron aluminide coating and high heat resistance RU2805543C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2805543C1 true RU2805543C1 (en) 2023-10-18

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1218662A (en) * 1967-04-17 1971-01-06 Mitsubishi Steel Mfg Graphite electrodes having an oxidation-resistant surface coating
CN1056483A (en) * 1991-05-24 1991-11-27 宣化钢铁公司 The hot spraying method for treatment of Graphite Electrodes
DE4136823A1 (en) * 1991-11-08 1993-05-13 Contech C Conradty Technika Co Carbon@ e.g. graphite electrode for arc furnace - comprises 2nd coating of high melting electroconductive material or mixt. on 1st aluminium@ layer, for steel mfr.
RU2193294C1 (en) * 2001-04-09 2002-11-20 Геннадий Михайлович Русев Graphitized electrode with protective coat
RU2781578C1 (en) * 2022-03-09 2022-10-14 Общество с ограниченной ответственностью "ВВСТ" Flux cored wire for deposition of a heat-resistant coating based on iron aluminide on the surface of items operating under conditions of high-temperature gas corrosion

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1218662A (en) * 1967-04-17 1971-01-06 Mitsubishi Steel Mfg Graphite electrodes having an oxidation-resistant surface coating
CN1056483A (en) * 1991-05-24 1991-11-27 宣化钢铁公司 The hot spraying method for treatment of Graphite Electrodes
DE4136823A1 (en) * 1991-11-08 1993-05-13 Contech C Conradty Technika Co Carbon@ e.g. graphite electrode for arc furnace - comprises 2nd coating of high melting electroconductive material or mixt. on 1st aluminium@ layer, for steel mfr.
RU2193294C1 (en) * 2001-04-09 2002-11-20 Геннадий Михайлович Русев Graphitized electrode with protective coat
RU2781578C1 (en) * 2022-03-09 2022-10-14 Общество с ограниченной ответственностью "ВВСТ" Flux cored wire for deposition of a heat-resistant coating based on iron aluminide on the surface of items operating under conditions of high-temperature gas corrosion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cabouro et al. Opportunity of metallic interconnects for ITSOFC: Reactivity and electrical property
CN106435247B (en) Wear-resistant copper-based alloy, clad and valve system component and sliding component for internal combustion engine
TW200303927A (en) Corrosion resistant powder and coating
Abdolahi et al. Improvement of the corrosion behavior of low carbon steel by laser surface alloying
JP3774472B2 (en) Oxidation resistant coating for titanium alloys
Zhang et al. High temperature oxidation behavior of atmosphere plasma sprayed AlCoCrFeNi high-entropy alloy coatings
EP4048463A1 (en) Printable powder material of fecral for additive manufacturing and an additive manufactured object and the uses thereof
US6607787B2 (en) Process for producing a coating on a refractory structural member
Knittel et al. Nb4Fe4Si7 coatings to protect niobium and niobium silicide composites against high temperature oxidation
He et al. Oxidation behaviour of micro-crystalline Ni–20Cr–Y2O3 ODS alloy coatings
JP6205426B2 (en) Method for producing metal surface treatment composition, surface-treated steel sheet using the same, and method for producing the same
Das et al. Development of Ni+ TiB2 metal matrix composite coating on AA6061 aluminium alloy substrate by gas tungsten arc cladding process
RU2805543C1 (en) Graphited electrode with iron aluminide coating and high heat resistance
Montero et al. Slurry coated Ni-plated Fe-base alloys: Investigation of the influence of powder and substrate composition on interdiffusional and structural degradation of aluminides
He et al. Micro-crystalline Fe–Cr–Ni–Al–Y2O3 ODS alloy coatings produced by high frequency electric-spark deposition
Xiao et al. Sulfidation resistance of CeO2-modified HVOF sprayed FeAl coatings at 700 C
Ndumia et al. Effect of heat treatment on the microstructure and corrosion behavior of Arc-sprayed FeCrAl/Al Coating
Li et al. Formation and oxidation resistance of MoSi2 coating for Nb-Si based alloy prepared by slurry sintering method
TW201418190A (en) Carbon material having thermal sprayed coating layer
RU2781578C1 (en) Flux cored wire for deposition of a heat-resistant coating based on iron aluminide on the surface of items operating under conditions of high-temperature gas corrosion
RU2772342C1 (en) Method for depositing a heat-resistant coating based on iron aluminide on the surface of products operating in conditions of high-temperature gas corrosion
Student et al. High-temperature corrosion of electric-arc coatings sprayed from powder core wires based on the Fe–Cr–B–Al system
Melo et al. Production, characterization and evaluation of protective Cr oxide coatings against metal dusting
Góral et al. The influence of Si on structure of aluminide coatings deposited on TiAl alloy
Khandanjou et al. Influences of substrate temperature on microstructure and corrosion behavior of APS Ni50Ti25Al25 inter-metallic coating