Покрытие для защиты титана и его сплавов при горячей обработке Советский патент 1984 года по МПК C03C7/00 

Is9 Ф СП СП

Изобретение относится к стекло-, образным неорганическим материалам, а более конкретно к составам н.а основе борного ангидрида, оксидов и галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов, и может быть использовано в качестве стек/ioсмаэок при 1;орячей обработке титана и его сплавов, для термохимической обработки (ТХО) и защиты от газовой коррозии.

Известно стекло ij для ТХО высоколегированных сталей, включающее, следующие компоненты, вес.%: 3 50; Na,,O 20-30 В-О, 5-25; Na-BF. 10-20.г

Указанное стекло хорошо смачивает металлическую поверхность, быстро растворяет окисную пленку, при нагреве стальных заготовок не вызывает обезуглероживания металла. На поверхности заготовок остается тонкая пленка .стекла, которая обеспечивает надежную защиту горячей стальной заготовки от контакта с ат мрсферой.

Однако при использовании этого стекла для титановых заготовок наблюдается, взаимодействие расплава . с титаном, сопровождающееся окислением поверхности и образованием газонасыщенного слоя.

Наиболее близким к предлагаемому является стекло 2 для ТХО металлов и сплавов, включающее, следующие компоненты, вес.%: 3,0334,0-60,0; NajO 14,0-25,0; , 0,1-5,0; NaBF4 0,1-32,0; СаО 5,0-25,0; GaF 0,1-30,0.

При использовании указанного состава для ТХО титана не наблюдается улучшения качества поверхности, поскольку скорость коррозии основного металла и окисленного слоя мал различаются, примерно равны. Это означает, что удаление окислов происходит медленнее, чем pgicTBOpeние основного металла. Поэтому после обработки поверхность получается невысокого качества, причем на поверхности, металла происходит отложение труднорастворимых фосфатов.

Цель изобретения - повышение качества поверхности и облегчение удаления пркрытия.

Поставленная цель достигается тем, что покрытие длг защиты титана и его сплавов при горячей обработке, включающее BjjOi, , дополнительно содержит 2пР,при следующем соот5 ношении компонентов, мае,%: BjO,57-63

NajO28-32

ZnF 5-15

Введение фторида цинка: в количест

0 ве - 5. мас.% в состав стекла приводит к интенсивному растворению окисленного слоя с обрабатываемой поверх ности, при этом взаимодействие расплава стекла с титановой основой об5 разца незначительно. При концентрации фторидацинка более 15 мас.% помимо растворения окисленного слоя наблюдается коррозия основного металла. После извлечения из расплава стеклообразная пленка трудно удалима.

Производят обработку образцов технического титана марки ВТ1-0 в расплаве стекол при 700-900 С в течение 15 мин. Размеры образцов

20 Ю -2 мм . Часть образцов пред5 варйтельно окисляют при на воздухе втечение 60 мин.

Конкретные примеры покрытия, а также результаты испытаний прИвёДены в таблице. .

0 Сравнивая скорости растворения : окисленной и неокисленной поверхности, можно отметить, что в предлагаемых составах окисленная поверхность растворяется в 3-4 раза быст5 рее, чем неокисленная. Это означает,. что в предлагаемых составах удаление окислов происходит быстрее, чем растворение основного металла, и поэтому после обработки поверхность

Q получается более гладкой (более высокого качества). При ТХО металла после извлечения из ванны с расрла1в,см на поверхности остается тонкая пленка стекла,защищающая от воздействия атмосферы.Эта пленка отделя Ътся от металла вследствие разности КТР стекла и металла.

Таким образом, покрытие предлагаемого состава обеспечивает более высокое качество поверхности, чем

0 покрытие известного состава, которое хуже удаляется с поверхности титана при обработке горячей водой.

63

700

32

3,2

0,78

Легко удаляется

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ, включающее BjO, Na-O, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния качества поверхности и облегчения удаления покрытия, оно дополнительно содержит ZnFg при следующем соотношении компонентов, мас.%: В-Оа57-63 Na,0 . . 28-32 ZnF,5-15