SU1671710A1 - Покрытие дл защиты сталей от окислени и обезуглероживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к временным покрыти м, используемым перед или в процессе термообработки, и может найти применение в металлургической и машиностроительной отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение защитных свойств покрыти . В состав защитного покрыти  входит 15 - 25 мас.% бентонита, 25 - 35 мас.% ферригипсового шлама, 25 - 35 мас.% стеклогранул та и 15 - 25 мас.% базальта. Предлагаемое покрытие обеспечивает надежную защиту сталей от окислени  в течение 14 ч при 1215°С. 2 табл.

Description

5

(Л

Изобретение относитс  к металлургии, а точнее к временным покрыти м, используемым перед или в процессе термообработки , и может найти применение в металлургической, машиностроительной отрасл х промышленности.

Цель изобретени  - повышение защитных свойств покрыти .

Защитное покрытие содержит бенго- нит, ферригипсовый шлам, стеклогранул т, базальт при следующем соотношении компонентов , мас.%:

Бентонит15-25

Ферригипсовый шлам25-35

Стеклогранул т25-35

Базальт15-25

Бентонит - мелкодисперсный порошок, бсновой которого  вл етс  минерал монтмориллонит А120з х 4Si02 x пН20, в предлагаемом защитном покрытии выполн ет роль св зующего составл ющих-стеклогранул - та и базальта, чем предотвращает их сползание с поверхности детали, особенно при

температурах свыше 1180 С, где стеклогранул т становитс  весьма жидкотекучим.

При содержании бентонита менее 15 мас.% покрытие при комнатной температуре становитс  менее прочным, и при посто- роннем воздействии на деталь - как транспортировка, загрузка в печь, возможно местное осыпание покрыти  При содержании бентонита более 25 мас.% при высыхании бентонитной массы вследствие большой усадки возможно растрескивание покрыти  на детал х, что также может привести к осыпанию и, в свою очередь, ведет к снижению защитных свойств покрыти .

Ферригипсовый шлам  вл етс  продуктом травлени  и нейтрализации гашеной известью раствора серной кислоты, примен емой при травлении стальных поковок и фактически не имеет цены.

Ферригипсовый шлам в предлагаемом защитном покрытии выполн ет роль св зующей добавки.

О 1

О

Кроме того, ферригипсовый шлам,  вл  сь непрозрачным веществом, защищает поверхность нагреваемой детали от пр мого воздействи  излучени  нагревателей печи и ввиду своей незначительной усадки и эластичности предотвращает растрескивание покрыти  при сушке изделий.

При содержании ферригипсового шлама свыше 35 мас.% при 1050-1250°С ферригипсовый шлам, впитыва  в себ  жидкие составл ющие покрыти  - базальт и стекло- гранул т, снижает тем самым эластичность покрыти , что способствует разрушению последнего.

При содержании ферригипсового шлама менее 25 мас.% повышаетс  жидкотеку- честь покрыти  при высоких температурах за счет уменьшени  количества загустител . При этом, покрытие стекает с поверхности деталей, что приводит к снижению защитных свойств.

Стеклогранул т - это стеклосмазка № 15, выпускаема  в соответствии со стандартом .

Стеклогранул т начинает расплавл тьс  до жидкого состо ни  при 1000°С, образу  на поверхности детали защитную пленку. Он обладает высокой жидкотекуче- стью, хорошо смачивает бентонит и ферригипсовый шлам.

При температурах свыше 1050°С  вл етс  веществом с высокой поверхностной активностью, хорошо смачивает поверхность детали.

При содержании стеклогранул та менее 25 мас.% снижаетс  эластичность покрыти  при температурах свыше 1000°С, при этом часть бентонита и ферригипсового шлама не смачиваетс  жидкими составл ющими покрыти , что приводит к осыпанию покрыти .

При содержании стеклогранул та более 35 мас.% покрытие становитс  весьма жид- котекучим и возможно сползание последнего с детали.

Базальт  вл етс  природным стеклообразным материалом и в предлагаемом защитном покрытии примен етс  в виде крошки.

Базальт начинает оплавл тьс  при температуре свыше 1050°С, хорошо смешиваетс  с жидким стеклогранул том, уменьша  жидкотекучесть последнего, что весьма важно дл  предотвращени  сползани  покрыти  при температурах свыше 1180°С.

Главное свойство базальта в предлагаемом защитном покрытии то, что при охлаждении базальт способствует легкому отделению покрыти  от поверхности детали , в то же врем  жидкий базальт хорошо смачивает гор чую поверхность детали.

При содержании базальта менее 15 мае. % способность отделени  покрыти  от поверхности детали уменьшаетс , кроме того уменьшение жидкой составл ющей в составе покрыти  приводит к снижению ее эла- .стичности, уменьшению сцеплени  покрыти  с поверхностью детали.

0 При содержании базальта более 25 мас.% за счет уменьшени  твердых составл ющих (бентонит и ферригипсовый шлам) при температурах свыше 1150°С жидкотекучесть покрыти  повышаетс , что может при5 вести к его стеканию с поверхности детали. Приготовление защитного покрыти  осуществл етс  следующим образом.

Предлагаемый состав развод т в воде, подогретой до комнатной температуры при

0 интенсивном перемешивании до сметано- образного состо ни , Затем нанос т на поверхность детали слоем 1,5-3 мм окунанием или кистью. После нанесени  покрыти  производ т сушку в течение 8-15 ч при комнат5 ной температуре. Далее детали загружают в печь дл  нагрева под закалку.

В табл.1 приведены п ть составов защитного покрыти  с предельным, запредельным и средним количественным

0 содержанием компонентов. С целью получени  сравнительных данных опробован известный состав покрыти .

Все составы защитного покрыти  готов т предлагаемым методом. Детали из спла5 ва ЭП975 диаметром 260 мм покрывают указанными составами методом окунани . Слой нанесенного покрыти  составл ет 1,5- 3 мм. На каждый состав покрытий используют по три детали. Далее детали сушат на

0 воздухе в течение 10 ч, после чего все они осмотрены на прочность сцеплени  покрыти  с металлом. Затем детали нагревают в электрической печи до 1215°С.

Затем все нагретые детали выгружают

5 из печи, после охлаждени  на воздухе (закалке ) их подвергают осмотру на наличие поверхностных трещин.

Результаты испытаний предлагаемых составов защитных покрытий приведены в

0 табл.2.

Из табл.2 следует, что предлагаемые составы покрыти  (1-4) не осыпаютс  после сушки, не осыпаютс  и не сползают с поверхности деталей при нагреве, а также хо5 рошо отдел ютс  при охлаждении деталей. Улучшаетс  качество поверхности деталей, что подтверждаетс  отсутствием поверхностных трещин.

Дл  дополнительной проверки защитных свойств покрыти  и возможного взаимодействи  его с металлом провод т исследовани  химсостава материала детали под покрытием. Дл  этого берут пробы на глубине 2,5 и 5 мм от поверхности, соответствующие минимальному и максимальному припуску на мехобработку. Анализ проб показывает , что при использовании покрыти  предлагаемого состава не наблюдаетс  потерь легирующих элементов подповерхностных слоев, а также насыщени  их составл ющими покрыти .

Кроме того, провод т проверку деталей по всей поверхности на твердость: значение твердости на всей поверхности детали в пределах технических требований, что свидетельствует о равномерном прогреве и отсутствии полосчатой закалки.

При использовании известного покрыти  после сушки наблюдаютс  трещины на поверхности покрыти , при нагреве деталей покрытие осыпаетс . Кроме того, цвет поверхности детали измен етс . то свидетельствует о наличии взаимодействи  металла деталей с печной средой.

Технико-экономические преимущества предлагаемого защитного покрыти  по

Бентонит

Ферригипсовый шлам Стеклогранул т Базальт

Хлористый аммоний Вода

0

5

0

сравнению с известным обеспечиваютс  за счет повышени  защитных свойств покрыти , снижени  затрат на получение покрыти  в результате применени  ферригипсового шлама, за счет повышени  качества и увеличени  выхода годного металла , улучшени  условий труда работающих , а также за счет применени  Ферригипсового шлама решаетс  проблема вторичного использовани  отходов, охраны окружающей среды.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Покрытие дл  защиты сталей от окислени  и обезуглероживани , включающее бентонит , отличающеес  тем. что, с целью повышени  защитных свойств покрыти , оно дополнительно содержит ферригипсо- вый шлам, стеклогранул т и базальт при следующем соотношении компонентов мас.%:

   Бентонит

   Ферригипсовый шлам Стеклогранул т Базальт

   Таблица 1

   15 25 35

   25

   100

   20 30 30 20

   100

   25 30 25 15

   100

   30 АО 20 10

   100

   50

   10

   i8o

   На поверхности деталей в местах контакта с грузозахватным механизмом имеетс  осыпание части ло  обмазки

   Покрытие прочное, осыпа- ни  и отслоени  от поверхности детали нет

   Покрытие прочное, осы- пани  и отслоени  от поверхности детали нет

   То же

   Часть покрыти  растрес- киваетс  в осыпаетс 

   Вс  поверхность покрыти  1215 в трещинах, имеетс  отслоение покрыти 

   Таблица 2

   Масть покрыти  при нагреве

   стекает с поверхности деталей, остальное хорошо отдел етс  от поверхности деталей

   Покрытие при нагреве не разрушаетс , не осыпаетс , после охлаждени  полностью отдел етс  от поверхности детали

   Покрытие при нагреве не разрушаетс , не осыпаетс , после охлаждени  полностью отдел етс  от поверхности детали

   То же

   Часть покрыти  осыпаетс  при нагреве деталей, на поверхности последних остаютс  следы стеклогранул та

   Покрытие осыпаетс  при нагреве деталей