Шихта покрытия для защиты стали и сплавов Советский патент 1984 года по МПК C04B29/02 

Изобретение относится к защите металлов при высокотемпературных на гревах, в частности к защите низкол гированных легкоокисляющихся сталей от окисления и обезуглероживания пе ред прокаткой и другими операциями горячей обработки металлов давление и может быть использовано в металлу гической и машиностроительной промьш ленности. Известны составы на фосфатных связках и нефелиновом шламе ij . Недостатком их являются высокая температура спекания. Наиболее близкой по технической сути к предлагаемой является шихта покрытия, содержащая, вес.%:полимет фосфат натрия 2-6 i шамот каолинизир ванный 35-50; каолин 15-20; глинозе остальное . Однако иэвестная пихта не обеспе чивает требуемого защитного от окис ления действия при нанесении ее на Холодные заготовки вследствие недостаточно интенсивного спекания покрытия в указанном температурном интервале заготовок, например слитков из легкоокисляющихся сталей и сплавов. Вследствие этого на указан ной стадии происходит окисление из поверхности, приводящее при последу ющем повьш1ении температуры к образо ванию соединений оксидов железа с компонентами покрытия типа фаялита, характеризующихся агрессивным коррозионным воздействием по отношению к железу. Результатом указанных процес сов является возрастание потерь металла при максимальных температурах нагрева заготовок ( 1250-1350с) . Цель изобретения - снижение темпе ратуры спекания покрытия, наносимого на холодные заготовки, и повышение е залщтных свойств. Поставленная цель достигается тем, что шихта покрытия для защиты сталей и сплавов, включанщая полиметафосфат натрия, каолинизированный шамот, каолин и глинозем, дополнител но содержит нефелин при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полиметафосфат натрия Каолинизиро-. 30-40 ванный шамот 15-25 Каолин Нефелин 5-15 Глид03ем Остальное 691. Благодаря введению в указанных количествах нефелина и полиметафосфата натрия, реагирующих с шамотом, каолином и глиноземом, уже в процессе нагрева при температурах более начинает образовываться жидкая фаза, обеспечивакщая при дальнейшем повьш1ении температуры протекание процессов твердожидкостного спекания. Эти процессы приводят к формированию высокоплотного слоя, предотвращающего диффузию кислорода и печных газов к поверхности металла, что и обусловливает защиту от окисления при нагреве до 1350 С легкоокисляющихся слитков и слябов. Благодаря введению нефелина повьш1ается также стабилизация суспензии покрытия и механическая прочность нанесенного слоя. Шихты готовили по следующей технологии. Сырьевые материалы измельчали, смешивали в указанной пропорции, добавляя воду до влажности получаемых шликеров, равной 35% (допустимо предварительное растворение полиметафосфата в воде), наносили их окунанием на металлические заготовки из низколегированной стали. Толщина нанесенного слоя составляла 0,5-0,9 мм. Применение покрытий из предлагаемых шихт не требует предварительной специальной подготовки поверхности металпа. Заготовки с нанесенными покрытиями и контрольные (без покрытий) нагревали по режиму нагрева перед прокаткой слитков из низколегированных сталей. Составы шихты и свойства покрытий приведены в таблице. Из таблицы видно, что при использовании предлагаемых составов шихты (составы 2-4) наблюдалось значительное сокращение потерь металла в окалину по сравнению с незащищавшимся металлом. Величина потерь металла при нагреве составом № 4 достигала 90 , составами № 2-й 3 - соответственно 95 и 100 , тогда как потери металла, не защищавшегося покрытиями, составляли в этих же условиях 410 . В то же время при содержании в шихте компонентов вне пределов, защищаемых изобретением (составы № 5 и 6), -потери составили от 120 до 180 . Введение в состав большего, чем в заявляемых пределах, коли311чества нефелина (состав № 5) привело к ухудшению защитных свойств из-за увеличения количества расплава на контакте с окисляющейся металлической поверхностью и усиления вследствне этого интенсивности коррозионных процессов, введение же меньшего, чем в заявляемых пределах, количества нефелина (состав № 6) также приводило к снижению защитных свойств покрытия из-за недостаточной степени его спекания в процессе нагрева. Худшее защитное действие покрытия № 1 также явилось результатом недостаточного спекания шихты при нагреве заготовок в интервале 550-90С С Были проведены испытания предлагаемой шихты, которые показали эффективность защиты слитков из низколегированных легкоокисляющихся сталей при нагреве перед прокаткой в камер9ных печах, отапливаемых газом. Сравнение с шихтой-прототипом подтвердило преимущества предлагаемой шихты в отношении защитного действия покрытий, нанесенных на холодные слитки, при последующем их нагреве до 1350 С. Таким образом, предлагаемьй состав покрытия обеспечивает защиту от окисления легкоокисляющихся сталей при нагреве до . Благодаря этому существенно сокращается образование трудноудалимой окалины и, как следствие, существенно снижаются трудоемкость отделки листов и потери от забракования по причине выхода за пределы минусовых отклонений по толщине листа. Экономический эффект от использования предлагаемой шихты за счет экономии металла и повышения качества продукции составит 100 тыс.руб/год.

ШИХТА ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ, включающая полиметафосфат натрия, каолинизированный шамот, каолин и глинозем, о т л и ч а ю щ,а я с я тем, что, с целью снижения температуры спекания покрытия и повьшения его защитных свойств, она дополнительно содержит нефелин при следукнцем соотношении компонентов, мас.%: Полиметафосфат 2-10 натрия Каолинизирован30-40 , ный шамот 15-25 Каолин Нефелин 5-15 Глинозем Остальное