Покрытие для защиты сталей от окисления при горячей обработке давлением Советский патент 1985 года по МПК C21D1/70 

Р1

X

Э) .1 Изобретение относится к составам для предохранения металла от окислообразования и обезуглероживания при нагреве его перед горячей обработкой давлением и может быть использовано для защиты сталей и сплавов в металлургической и машиног.троительной промьшшенности от высокотемпературной коррозии, преимущественно при технологических нагр.евах перед прокаткой, ковкой, штамповкой. Цель изобретения - повьшение защитной способности покрытия от окисления при 1300-1400 С. Готовят предлагаемые покрытия по следующей технологии. Исходные сухие компоненты мелкой фракции, просеянныеj взвешивают в заданных пропорциях, тщательно перемещивают, раствор шый силикат натрия (,3) перемешивают с водой в задан ных соотношениях, при этом удельный вес раствора равен 1,25-1,30 г/см . Полученный раствор вливают в сухие подготовленные компоненты и после тщательного перемешивания покрытие подогревают до . Подготовленные образцы из стали 09Г2С, предварительно очищенные от ржавчины, масел, окалины, подогревают в камерной печи до и покрывают составом путем окунания в ванну Толщина покрытия составляет 4 мм расход покрытия на 1 м защищаемой поверхности 5,0 кг. Покрытые образцы устанавливают на поддон и помещают в печь, где выдерживают до 8-12 ч при 1350°С, после чего оп ределяют потерю мста.Ш1а или окалинообразование. При визуальном осмотре устанавливают,что в отдельных вариантах покрытие плотное без трещин. Покрытие в соответст вии с требованиями технического процесса снимается разрзгшением пневмомолотком и сдувается сжатым воздухом При прокатке и свободной ковке за готовки подают с покрытием. Составы предлагаемых покрытий и известных и их свойства представлены в таблице. Как следует из таблицы, пораженность окалиной поверхности металла, защищавшегося покрытием 3, отсутствует. Удовлетворительные результаты достигают при применении покрытий 2 и 4. Выбранное сочетание компонентов позволяет получить плотную без тре62щин спеченную изоляцию на металле, предохраняющую его от окисления печной атмосферы при длительном (до 12 ч) воздействии и при температуре до 1350С. При отношении окиси кремния к окиси натрия в растворимом силикате натрия, называемом модулем и равном 2,2-2,5, в соединении с водой образуется композиция, которая в сочетании с марганцевой рудой в принятом соотношении является оптимальной для получения плотного спеченного покрытия без трещин. Соединения марганца (Мп,0, Mnj О,, МпО SiOj, Мп О,3Hj О и др.), находяпщеся в марганцевой руде, при температуре Bbmie разлагаются, восстанавливаясь в МпО, и с углеродом, содержащимся в серебристом графите в необходимом количестве, образуют карбиды, которые способствуют упрочнению покрытия и .. спеканию с основньм металлом. При и длительном нагреве (12 ч) графит в принятом количестве, испаряясь, образовывает газовую защиту, в результате чего выделившийся атомарный угле1 од Соединяется с кислородом печной атмосферы и предохраняет металл От окисления. С помощью спектрографического, рентгеноСТруктурното и дифференциально-термического методов исследо вания установлены оптимальные услоВИЯ протекания указанных процессов, которые достигаются в случае соблюдения предлагаемых пределов содержания компонентов. При содержании в составе покрытия 1 большого количества графита, воды и малого количества растворимого силиката натрия не обеспечивается возможность получения прочного покрытия из-за высокого содержания влаги. Пок1и 1тие стекает и образует тонкий слой, что усложняет работу, в результате проникает кислород атмосферы печи к металлу и происходит окислообразование, которое составляет в первые 8 ч до 0,5 мм/ч, а при дальнейшем нагреве последующее время (до 12 ч) по 0,2 км/ч. При увеличении содержания марганца и уменьшении воды прочность покрытия 5 снижается, в результате чего происходит охрупчивание за счет, высокого удельного веса жидкой сое3 .11 тавляющей, что приводит к растрескиванию покрытия.

Известные покрытия 6 и 7 при имеют очень низкую прочность и полностью снимаются с поверхности металла, что приводит к окисленности. При этом потери металла в первые 8 ч составляют 1,0-1,5 мм/ч, а за последующее время до 2,5 мм/д.

, . . «

Таким образом, оптимальный состав покрытия 2-4 обеспечивает защи570864

ту от окисления поверхности при горячей обработке давлением.

Благодаря исключается образование трудноудалимой окалины н 5 как следствие, существенно снижаютс-ii трудоемкость отделки изделий, потери от забракования по причине выхода за пределы минусовых отклонений по размерам, пережогу перегрева и т.д. to и улучшается качество металла, снижается себестоимость вьтускаемой продукции.

ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛБ% ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ОБРАБОТКЕ ДАВЛЕНИЕМ, содержащее серебристый графит и жидкое стекло, отличающееся тем, что, с целью повышения защитной способности от окисления при 1300-1400 С, оно дополнительно содержит марганцевую руду и воду, а в качестве жидкого стекла - растворимый силикат натрия с модулем 2,2-2,5 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Марганцевая руда 35-38 Серебристый графит 29-35 Растворимый силикат (П натрия с модулем 2,2-2,5 19-21 с Остальн Вода