ЧУГУННАЯ ПОДЛОЖКА С ПОКРЫТИЕМ Российский патент 2025 года по МПК C23C24/08 C23C26/00 C23C2/04 C23C2/36 B82Y30/00 

Настоящее изобретение относится к покрытию, предназначенному для защиты от коррозии в расплаве металла чугуна, используемого в качестве деталей в процессе покрытия стальных полос горячим погружением в расплав. Настоящее изобретение также относится к способу изготовления вышеуказанного чугуна с покрытием и к способу нанесения покрытия погружением с использованием вышеуказанного чугуна с покрытием.

Обычно в производстве стали на стальные полосы наносят металлическое покрытие методом горячего погружения, то есть горячим цинкованием или горячим алюминированием. Это металлическое покрытие содержит элементы, обычно выбранные из цинка, алюминия, кремния, магния. Эти элементы расплавляются в ванне, через которую проходит стальная полоса. Для этого некоторые металлические устройства или детали, такие как носок печи, погружной ролик, стабилизирующий ролик, обвязка или насосно-трубопроводная система, находятся в непосредственном контакте с ванной расплава.

Во время такого контакта происходит реакция между расплавом металла и погружённой деталью. В частности, Zn и/или Al образуют интерметаллические соединения с железом металлического устройства, что приводит к охрупчиванию погружённой части. Чтобы ограничить эту коррозию, вызванную расплавом металла, металлические устройства или детали, используемые в контакте с расплавом металла, могут быть изготовлены из нержавеющей стали. Несмотря на повышение стойкости к коррозии расплавленного металла, нержавеющая сталь в контакте с расплавом металла продолжает корродировать, что приводит к деформациям, охрупчиванию и поломкам. Можно рассмотреть нержавеющие стали с более высокой коррозионной стойкостью, но они очень дороги и в любом случае будут подвергаться коррозии. По этой причине некоторые устройства или детали, непосредственно контактирующие с расплавом металла, изготавливают просто из чугуна. Поскольку чугун быстро подвергается коррозии, эти устройства или детали необходимо осматривать и заменять очень часто. Эти регулярные замены производятся за счёт остановок линии, что серьезно ухудшает производство стальных полос с покрытием, нанесённым методом горячего погружения.

Таким образом, цель изобретения состоит в том, чтобы создать чугунную подложку, хорошо защищённую от коррозии в расплаве металла, с тем чтобы ограничить осмотры и замены и таким образом дополнительно предотвратить охрупчивание, деформацию и поломки. Кроме того, целью изобретения является создание легко реализуемого способа изготовления этой чугунной подложки без замены имеющегося оборудования в линиях горячего цинкования и линиях горячего алюминирования погружением.

Для этой цели первым предметом настоящего изобретения является чугунная подложка с покрытием, включающая покрытие, включающее нанографиты, и связующее, представляющее собой силикат натрия, при этом чугунная подложка имеет состав, в массовых процентах, включающий 2,0-6,67% C и, необязательно, включающий один или более из следующих элементов:

Mn ≤ 3 мас.%,

Si ≤ 5 мас.%,

Мо ≤ 2 мас.%,

Cu ≤ 2,5 мас.%,

Ni ≤ 2 мас.%,

Cr ≤ 3 мас.%,

V ≤ 0,5 мас.%,

Zr ≤ 0,3 мас.%,

Bi ≤ 0,01 мас.%,

Mg ≤ 0,1 мас.%,

Ce ≤ 0,04 мас.%,

остальная часть состава состоит из железа и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки.

Чугунная подложка с покрытием в соответствии с изобретением может также иметь дополнительные признаки, перечисленные ниже, рассматриваемые по отдельности или совместно:

- поперечный размер нанографитов составляет 1-65 мкм,

- ширина нанографитов составляет 2-15 мкм,

- толщина нанографитов составляет 1-100 нм,

- концентрация нанографитов в покрытии составляет 5-70 мас.%,

- концентрация силиката натрия в покрытии составляет 35-75 мас.%,

- массовое отношение нанографитов к связующему составляет 0,05-0,9,

- толщина покрытия составляет 10-250 мкм,

- покрытие дополнительно включает глину, диоксид кремния, кварц, каолин, оксид алюминия, оксид магния, оксид кремния, оксид титана, оксид иттрия, оксид цинка, титанат алюминия, карбиды или их смеси.

Вторым предметом изобретения является способ изготовления подложки из чугуна с покрытием, включающего следующие последовательные стадии:

A) приготовление чугунной подложки, включающей в массовых процентах 2,0-6,67% С, остальная часть состава состоит из железа и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки,

Б) нанесение по меньшей мере на часть чугунной подложки водной смеси, включающей нанографиты и связующее, представляющее собой силикат натрия, для формирования покрытия,

В) необязательно сушка покрытия, полученного на стадии Б).

Способ изготовления подложки из чугуна с покрытием в соответствии с изобретением может также иметь дополнительные признаки, перечисленные ниже, рассматриваемые по отдельности или совместно.

- на стадии Б) нанесение покрытия осуществляют центрифугированием, распылением, погружением или кистью,

- на стадии Б) водная смесь включает 40-110 г/л нанографитов и 40-80 г/л связующего,

- на стадии Б), когда применяют сушку, сушку проводят при температуре 50-150°С,

- на стадии Б), когда применяют сушку, сушку проводят в течение 5-60 минут.

Третий предмет изобретения состоит из способа нанесения покрытия на стальную полосу горячим погружением, включающего стадию перемещения стальной полосы через ванну с расплавом металла, часть оборудования которой по меньшей мере частично погружена в ванну, при этом по меньшей мере часть детали оборудования выполнена из чугунной подложки с покрытием согласно изобретению.

Четвёртый предмет изобретения является установкой для нанесения покрытия погружением в расплав металла, включающей ванну с расплавом металла, часть оборудования которой по меньшей мере частично погружена в ванну, при этом по меньшей мере часть оборудования изготовлена из чугунной подложки с покрытием в соответствии с изобретением.

Часть оборудования установки для нанесения покрытия методом погружения может быть выбрана из следующих компонентов: носок печи, слив, погружной ролик, стабилизирующий ролик, опорный рычаг ролика, фланец ролика, обвязка или насосно-трубопроводная система.

Для иллюстрации изобретения будут описаны различные варианты осуществления и испытания неограничивающих примеров, в частности, со ссылкой на фигуру, которая иллюстрирует обычную форму нанографита согласно настоящему изобретению.

Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными из следующего подробного описания изобретения.

Определены следующие термины:

- Нанографит относится к наноматериалу на основе углерода, состоящему из графеновых нанопластинок, т.е. стопок из нескольких графеновых листов, имеющих форму пластинки, как показано на фигуре. На этой фигуре поперечный размер означает наибольшую длину нанопластинки по оси X, и толщина означает высоту нанопластинки по оси Z. Ширина нанопластинки показана по оси Y.

Предпочтительно поперечный размер нанографитов составляет 1-65 мкм, преимущественно 2 - 15 мкм и более предпочтительно 2-10 мкм.

Предпочтительно ширина нанографитов составляет 2-15 мкм.

Преимущественно толщина нанографитов составляет 1-100 нм, более предпочтительно 1-50 нм, ещё более предпочтительно 1-10 нм.

Нанопластинка графита является синонимом нанографита.

- Подложка относится к материалу, который обладает поверхностью, на которую что-то наносится. Этот материал не имеет ограничений по размерам, габаритам и формам. В частности, он может быть в виде полосы, листа, куска, детали, элемента, устройства, оборудования… Он может быть плоским или сформированным другим образом,

- «покрытый» или «с покрытием» означает, что на подложку хотя бы частично нанесено покрытие. Покрытие может быть, например, ограничено областью подложки, погружаемой в ванну с расплавом металла. «Покрытый» или «с покрытием» включает как покрытие, нанесенное «непосредственно на» (без промежуточных материалов, элементов или пространства, расположенных между ними), так и «не напрямую» (промежуточные материалы, элементы или пространство, расположенное между ними). Например, нанесение покрытия на подложку может включать нанесение покрытия непосредственно на подложку без промежуточных материалов/элементов между ними, а также нанесение покрытия не напрямую на подложку с одним или несколькими промежуточными материалами/элементами между ними.

- Процесс нанесения покрытия горячим погружением относится к процессу горячего цинкования, когда основой покрытия является цинк, и к процессу горячего алюминирования, когда основой покрытия является алюминий.

Не желая быть связанными какой-либо теорией, полагают, что покрытие, включающее нанографиты и связующее, являющееся силикатом натрия, на чугунной подложке действует как барьер для воздействия расплавленного металла и предотвращает образование интерметаллических соединений Zn-Fe и/или Al-Fe. Действительно, покрытие, согласно настоящему изобретению, не смачивается элементами ванны расплава металла из-за присутствия в нём графита. В частности, полагают, что нанографиты не смачиваются жидким цинком и/или алюминием. Таким образом, нанографиты действуют как несмачивающий агент, а силикат натрия действует как связующее вещество и усилитель адгезии к поверхности чугуна. Отсутствие адгезии расплавленных металлических элементов к поверхности чугуна приводит к повышению коррозионной стойкости, снижению риска деформации подложки и увеличению срока службы подложки. Кроме того, покрытие, включающее силикат натрия, хорошо прилипает к чугунной подложке, так что чугунная подложка ещё более защищена. Кроме того, это дополнительно предотвращает риск образования трещин и отслаивания покрытия, которые подвергли бы чугунную подложку воздействию расплавленного металла и деформации.

Эти преимущества покрытия, согласно изобретению, обеспечиваются во всех видах композиций ванн с расплавом, используемых на линиях для нанесения покрытий погружением в расплав. Композиция ванны расплава металла может быть композицией на основе цинка. Примерами ванн и покрытий на основе цинка являются: цинк, включающий 0,2% Al и 0,02% Fe (покрытие HDG), цинковый сплав, включающий 5 мас.% алюминия (покрытие Galfan®), цинковый сплав, включающий 55 мас.% алюминия, около 1,5 мас.% кремния, остальное состоит из цинка и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки (покрытия Aluzinc®, Galvalume®), цинковый сплав, включающий 0,5-20% алюминия, 0,5-10% магния, остальное состоит из цинка и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки, цинковых сплавов, включающих алюминий, магний и кремний, остальное состоит из цинка и неизбежных примесей возникающих в результате обработки.

Основой состава ванны расплава металла может быть также алюминий. Примерами ванн и покрытий на основе алюминия являются: алюминиевый сплав, включающий 8-11 мас.% кремния и 2-4 мас.% железа, остальное состоит из алюминия и неизбежных примесей возникающих в результате обработки (покрытие Alusi®), алюминий (покрытие Alupur®), алюминиевые сплавы, включающие цинк, магний и кремний, остальное состоит из алюминия и неизбежных примесей возникающих в результате обработки.

Подложка представляет собой чугун, включающий 2,0-6,67 мас.% С, остальная часть состава состоит из железа и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки.

В состав также могут входить дополнительные легирующие элементы, такие как до 3 мас.% Mn, до 5 мас.% Si, до 2 мас.% Mo, до 2,5 мас.% Cu, до 2 мас.% Ni, до 3 мас. Cr, до 0,5 мас.% V, до 0,3 мас.% Zr, до 0,01 мас.% Bi, до 0,1 мас.% Mg, до 0,04 мас.% Ce.

Сталь также может включать возможные примеси, возникающие в результате обработки. Например, неизбежные примеси могут включать без ограничения: P, S, Al, Ti, Nb, W, Pb, B, Sb, Sn, Zn, As, La, N, Se, O, H, Co, Ge, Ga. Например, массовое содержание каждой примеси ниже 0,1 мас.%

Чугунная подложка может быть, в частности, любой деталью или частью детали по меньшей мере частично погружённой в ванну с расплавом металла. Предпочтительно чугунная подложка представляет собой носок печи, слив, погружной ролик, стабилизирующий ролик, опорный рычаг ролика, фланец ролика, обвязку или насосно-трубопроводная система или часть этих элементов.

Чугунная подложка по меньшей мере частично покрыта покрытием, включающим нанографиты и связующее, представляющее собой силикат натрия.

Концентрация нанографитов в покрытии предпочтительно составляет 1-70 мас.% в расчете на сухое покрытие, более предпочтительно 5-70 мас.%, ещё более предпочтительно 10-65 мас.%. Такие концентрации обеспечивают хороший баланс между отсутствием адгезии элементов расплавленного металла к покрытию и адгезией покрытия к подложке.

Предпочтительно нанографиты содержат более 95 мас.% С и преимущественно более 99 мас.%.

Связующее является силикатом натрия. Другими словами, связующее получают из силиката натрия. Этот силикат натрия реагирует во время фазы сушки с образованием жестких силоксановых цепей. Полагают, что силоксановые цепи прикрепляются к гидроксильным группам, присутствующим на поверхности чугунной подложки. Также полагают, что силикат натрия, растворённый в водной смеси, нанесённой на подложку, проникнет во все щели поверхности подложки и после высыхания становится вязким и стекловидным, тем самым связывая покрытие с подложкой.

Силикат натрия относится к любому химическому соединению с формулой Na_2xSi_yO_2y+x или (Na₂O)_x·(SiO₂)_y. В частности, это может быть метасиликат натрия Na₂SiO₃, ортосиликат натрия Na₄SiO₄, пиросиликат натрия Na₆Si₂O₇, Na₂Si₃O₇.

Концентрация силиката натрия в покрытии предпочтительно составляет 35-95 мас.% сухого покрытия, более предпочтительно 35-75 мас.% Такие концентрации обеспечивают хороший баланс между отсутствием адгезии элементов расплавленного металла к покрытию и адгезией покрытия к подложке.

Согласно одному варианту изобретения покрытие дополнительно включает добавки, в частности, для улучшения его термической стабильности и/или его стойкости к истиранию. Такие добавки могут быть выбраны из глины, диоксида кремния, кварца, каолина, оксида алюминия, оксида магния, оксида кремния, оксида титана, оксида иттрия, оксида цинка, титаната алюминия, карбидов и их смесей. Примерами глин являются зелёный монтмориллонит и белые каолиновые глины. Примерами карбидов являются карбид кремния и карбид вольфрама.

Если добавляют добавки, их концентрация в сухом покрытии может составлять до 40 мас.% и составляет предпочтительно 10-40 мас.% и более предпочтительно 15-35 мас.% При добавлении зелёного монтмориллонита отношение между массовым содержанием графена и массовым содержанием зелёного монтмориллонита предпочтительно составляет 0,2-0,8.

По одному из вариантов изобретения покрытие состоит из нанографитов, связующего на основе силиката натрия и необязательных добавок, выбранных из глины, диоксида кремния, кварца, каолина, оксида алюминия, оксида магния, оксида кремния, оксида титана, оксида иттрия, оксида цинка, титаната алюминия, карбидов и их смесей.

Предпочтительно толщина сухого покрытия составляет 10-250 мкм. Более предпочтительно она составляет 110-150 мкм. Например, толщина покрытия составляет 10-100 мкм или 100-250 мкм.

Предпочтительно покрытие не содержит по меньшей мере один компонент, выбранный из поверхностно-активного вещества, спирта, силиката алюминия, сульфата алюминия, гидроксида алюминия, фторида алюминия, сульфата меди, хлорида лития и сульфата магния.

Изобретение также относится к способу изготовления подложки из чугуна с покрытием в соответствии с настоящим изобретением, включающему следующие последовательные стадии:

A) приготовление чугунной подложки согласно настоящему изобретению,

Б) нанесение по меньшей мере на часть чугунной подложки водной смеси, включающей нанографиты и связующее, представляющее собой силикат натрия, для формирования покрытия согласно настоящему изобретению,

В) необязательно сушка чугунной подложки с покрытием, полученной на стадии Б).

На стадии А) чугунная подложка может иметь любой размер, объём и форму. В частности, она может быть в виде полосы, листа, куска, детали, элемента, устройства, оборудования… Она может быть плоской или сформированной иным образом.

Предпочтительно на стадии Б) нанесение покрытия осуществляют путём центрифугирования, распыления, окунания или кистью.

Преимущественно на стадии Б) водная смесь включает 40-110 г/л нанографитов. Более предпочтительно водная смесь включает 40-60 г/л нанографитов.

Преимущественно на стадии Б) водная смесь включает 40-80 г/л связующего. Предпочтительно водная смесь включает 50-70 г/л связующего.

Силикат натрия можно добавлять к водной смеси в виде водного раствора. Силикат натрия может также находиться в гидратированной форме общей формулы (Na₂O)_x(SiO₂)_y·zH₂O, такой как, например, Na₂SiO₃·5H₂O или Na₂Si₃O₇·3H₂O.

Преимущественно на стадии Б) массовое отношение нанографитов к связующему составляет 0,05-0,9, предпочтительно 0,1-0,5.

Согласно одному варианту осуществления изобретения водная смесь стадии Б) дополнительно включает добавки, в частности, для улучшения термической стабильности и/или сопротивления истиранию покрытия. Такие добавки могут быть выбраны из глины, диоксида кремния, кварца, каолина, оксида алюминия, оксида магния, оксида кремния, оксида титана, оксида иттрия, оксида цинка, титаната алюминия, карбидов и их смесей. Примерами глин являются зелёный монтмориллонит и белые каолиновые глины. Примерами карбидов являются карбид кремния и карбид вольфрама. Глины дополнительно помогают адаптировать вязкость водной смеси для дальнейшего облегчения её нанесения. В этом отношении при добавлении зелёного монтмориллонита отношение между массовым содержанием графена и массовым содержанием зелёного монтмориллонита предпочтительно составляет 0,2-0,8.

В предпочтительном варианте осуществления покрытие высушивают, т.е. активно высушивают, в отличие от естественной сушки на воздухе на стадии Б). Считается, что стадия сушки позволяет улучшить адгезию покрытия, поскольку удаление воды лучше контролируется. В предпочтительном варианте осуществления на стадии Б) сушку проводят при температуре 50-150°С и предпочтительно 80-120°С. Сушка может быть выполнена с принудительной подачей воздуха.

Преимущественно на стадии Б), когда применяют сушку, сушку проводят в течение 5-60 минут и, например, 15-45 минут.

В другом варианте осуществления стадию сушки не проводят. Покрытие оставляют высыхать на воздухе.

Изобретение также относится к применению чугуна с покрытием в соответствии с настоящим изобретением для изготовления носка печи, слива, погружного ролика, стабилизирующего ролика, опорного рычага ролика, обвязки или насосно-трубопроводной системы.

Изобретение также относится к способу нанесения покрытия на стальную полосу погружением в расплав, включающему стадию перемещения стальной полосы через ванну с расплавом металла, включающей оборудование по меньшей мере частично погружённое в ванну, при этом по меньшей мере часть оборудования, погружённого в ванну. изготовлена из чугунной подложки с покрытием согласно изобретению.

Изобретение также относится к установке для нанесения покрытия погружением в расплав, включающей ванну с расплавом металла, часть оборудования которой по меньшей мере частично погружена в ванну, при этом по меньшей мере часть оборудования изготовлена из чугунной подложки с покрытием в соответствии с изобретением.

Изобретение теперь будет объяснено на основе испытаний, проведённых только для информации. Они не являются ограничительными.

Примеры

В примерах используют чугунную подложку, имеющую следующий состав в массовых процентах:

Пример 1. Испытание покрытия на адгезию

В испытании 1 на чугунную подложку наносят кистью водную смесь, включающую 50 г/л нанографитов с поперечным размером 2-10 мкм, шириной 2-15 мкм и толщиной 1-100 нм и 60 г/л силиката натрия в качестве связующего в виде водного раствора, включающего 25,6-27,6 мас.% SiO₂ и 7,5-8,5 мас.% Na₂O. Затем покрытие высушивают в печи горячим воздухом в течение 60 минут при температуре 75°С. Покрытие имеет толщину 130 мкм и включает 45 мас.% нанографита и 55 мас.% связующего.

В испытании 2 на чугунную подложку наносят кистью водную смесь, включающую 50 г/л нанографитов с поперечным размером 2-10 мкм, шириной 2-15 мкм и толщиной 1-100 нм, 100 г/л зелёной монтмориллонитовой глины и 60 г/л силиката натрия в качестве связующего в виде водного раствора, включающего 25,6-27,6 мас.% SiO₂ и 7,5-8,5 мас.% Na₂O. Затем покрытие высушивают в печи горячим воздухом в течение 60 минут при температуре 75°С. Покрытие имеет толщину 130 мкм и включает 11 мас.% нанографита, 69 мас.% связующего и 20 мас.% зелёной монтмориллонитовой глины.

В испытании 3 на чугунную подложку наносят кистью водную смесь, включающую 90 г/л нанографитов с поперечным размером 2-10 мкм, шириной 2-15 мкм и толщиной 1-100 нм и 60 г/л силиката натрия в качестве связующего в виде водного раствора, включающего 25,6-27,6 мас.% SiO₂ и 7,5-8,5 мас.% Na₂O. Затем покрытие высушивают в печи горячим воздухом в течение 60 минут при температуре 75°С. Покрытие имеет толщину 130 мкм и включает 60 мас.% нанографита, 40 мас.% связующего.

В испытании 4 на чугунную подложку наносят кистью водную смесь, включающую 50 г/л восстановленного оксида графена с поперечным размером 5-30 мкм, шириной 5-30 мкм и толщиной 1-10 нм и 60 г/л силиката натрия в качестве связующего в виде водного раствора, включающего 25,6-27,6 мас.% SiO₂ и 7,5-8,5 мас.% Na₂O. Затем покрытие высушивают в печи горячим воздухом в течение 60 минут при температуре 75°С. Покрытие имеет толщину 130 мкм и включает 45 мас.% восстановленного оксида графена и 55 мас.% связующего.

Для оценки адгезии покрытия на образцы наносят клейкую ленту, а затем удаляют. Адгезию покрытия оценивают визуальным осмотром образцов: 0 означает, что все покрытие осталось на стали; 1 означает, что некоторые части покрытия удалены, а 2 означает, что почти всё покрытие удалено.

Результаты представлены в следующей таблице 1:

Испытание Стали Покрытие Адгезия 1* 1 нанографиты и силикат натрия 0 2* нанографиты, зелёная монтмориллонитная глина и силикат натрия 0 3* нанографиты и силикат натрия 0 4 1 восстановленный оксид графена и силикат натрия 2

*: согласно настоящему изобретению.

Образцы, согласно настоящему изобретению, показывают подходящую адгезию покрытия.

Пример 2. Погружение в ванну

Образцы 1-3 погружают на 8 дней в ванну на основе алюминия, включающую 10% Si и 2,5% Fe. Через 8 дней в образцах присутствует неприлипающая металлическая тонкая плёнка. Металлическая плёнка легко отделяется от образцов. Покрытие по настоящему изобретению все ещё присутствовало на обоих образцах. Коррозионного действия алюминия не наблюдается.

Образцы по настоящему изобретению соответствующим образом защищены от воздействия алюминия.

Предложена группа изобретений, содержащая чугунную подложку с защитным от коррозии покрытием, способ изготовления указанной подложки, способ нанесения покрытия на стальную полосу методом горячего погружения в расплавленный металл с использованием оборудования, по меньшей мере часть которого изготовлена из указанной чугунной подложки, и установка для нанесения покрытия на упомянутую стальную полосу. Защитное от коррозии покрытие чугунной подложки содержит нанопластинки графита и связующее, представляющее собой силикат натрия. Чугунная подложка имеет состав, в массовых процентах, включающий 2,0-6,67% С и необязательно включающий один или более из следующих элементов: Mn ≤ 3, Si ≤ 5, Мо ≤ 2, Cu ≤ 2,5, Ni ≤ 2, Cr ≤ 3, V ≤ 0,5, Zr ≤ 0,3, Bi ≤ 0,01, Mg ≤ 0,1, Ce ≤ 0,04, остальная часть состава состоит из железа и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки. Концентрация нанопластинок графита в покрытии составляет 5-70 мас.%, и концентрация силиката натрия в покрытии составляет 35-75 мас.%. Обеспечивается чугунная подложка, хорошо защищённая от коррозии в расплаве металла. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 2 пр.

1. Чугунная подложка с защитным от коррозии покрытием, которое содержит нанопластинки графита и связующее, представляющее собой силикат натрия, при этом чугунная подложка имеет состав, в массовых процентах, включающий 2,0-6,67% С и необязательно включающий один или более из следующих элементов:

Mn ≤ 3,

Si ≤ 5,

Мо ≤ 2,

Cu ≤ 2,5,

Ni ≤ 2,

Cr ≤ 3,

V ≤ 0,5,

Zr ≤ 0,3,

Bi ≤ 0,01,

Mg ≤ 0,1,

Ce ≤ 0,04,

остальная часть состава состоит из железа и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки, причем концентрация нанопластинок графита в покрытии составляет 5-70 мас.% и концентрация силиката натрия в покрытии составляет 35-75 мас.%.

2. Чугунная подложка с покрытием по п. 1, в которой длина нанопластинок графита составляет 1-65 мкм.

3. Чугунная подложка с покрытием по п. 1 или 2, в которой ширина нанопластинок графита составляет 2-15 мкм.

4. Чугунная подложка с покрытием по любому из пп. 1-3, в которой толщина нанопластинок графита составляет 1-100 нм.

5. Чугунная подложка с покрытием по любому из пп. 1-4, в которой массовое отношение нанопластинок графита к связующему составляет 0,05-0,9.

6. Чугунная подложка с покрытием по любому из пп. 1-5, в которой толщина покрытия составляет 10-250 мкм.

7. Чугунная подложка с покрытием по любому из пп. 1-6, в которой покрытие дополнительно включает глину, диоксид кремния, кварц, каолин, оксид алюминия, оксид магния, оксид кремния, оксид титана, оксид иттрия, оксид цинка, титанат алюминия, карбиды или их смеси.

8. Способ изготовления чугунной подложки с защитным от коррозии покрытием по п. 1, включающий следующие последовательные стадии:

A) приготовление чугунной подложки, включающей 2,0-6,67 мас.% С, остальная часть композиции состоит из железа и неизбежных примесей, возникающих в результате обработки,

Б) нанесение по меньшей мере на часть чугунной подложки водной смеси, включающей нанопластинки графита и связующее, представляющее собой силикат натрия, для формирования покрытия,

В) необязательно сушку покрытия, полученного на стадии Б).

9. Способ по п. 8, в котором на стадии Б) нанесение покрытия осуществляют центрифугированием, напылением, окунанием или кистью.

10. Способ по п. 8 или 9, в котором на стадии Б) водная смесь включает 40-110 г/л нанопластинок графита и 40-80 г/л связующего.

11. Способ по любому из пп. 8-10, в котором на стадии В) сушку проводят при температуре 50-150°С.

12. Способ по любому из пп. 8-11, в котором на стадии В) сушку проводят в течение 5-60 минут.

13. Способ нанесения покрытия на стальную полосу методом горячего погружения в расплавленный металл, включающий стадию перемещения стальной полосы через ванну с расплавленным металлом, включающую оборудование в виде носка печи, слива, погружного ролика, стабилизирующего ролика, опорного рычага ролика, фланца ролика, обвязки или насосно-трубопроводной системы, по меньшей мере частично контактирующее с расплавленным металлом, при этом по меньшей мере часть упомянутого оборудования изготовлена из чугунной подложки с защитным от коррозии покрытием по любому из пп. 1-7.

14. Установка для нанесения покрытия на стальную полосу методом горячего погружения в расплавленный металл, включающая ванну с расплавленным металлом, включающую оборудование в виде носка печи, слива, погружного ролика, стабилизирующего ролика, опорного рычага ролика, фланца ролика, обвязки или насосно-трубопроводной системы, причем указанное оборудование по меньшей мере частично контактирует с расплавленным металлом, при этом по меньшей мере часть упомянутого оборудования изготовлена из чугунной подложки с защитным от коррозии покрытием по любому из пп. 1-7.