Способ обработки алюминиевых покрытий Советский патент 1992 года по МПК C23C4/18 

Изобретение относится к нанесению газотермических покрытий (ГТП), в частности к их термомеханической обработке.и может быть использовано в качестве антикоррозионных.

Известен способ обработки алюминиевого покрытия, при котором после напыления покрытия на металлическую основу его механически уплотняют.

Недостатком этого способа является низкая пластичность покрытия, так как отсутствует термообработка.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки алюминиевых покрытий, напыленных на изделия преимущественно из малоуглеродистой стали, включающий уплотнение и термообработку при температуре 400...800°С и скорости нагрева Ю...150°С.

Однако с улучшением защитных свойств покрытий в этом случае не происходит повышения их пластичности, что выражается в появлении трещин или отслоении от основы при последующем испытании на изгиб на угол 180UC.

Целью изобретения является повышение пластичности покрытий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки алюминиевых покрытий, напыленных на изделия преимущественно из малоуглеродистой стали, включающем уплотнение и термообработку при заданной температуре, продолжительность термообработки выбирают в интервале от ti до t2, которые для толщины изделия (her) 0,2...2,0 мм в случае одностороннего и двустороннего покрытий определяют соответственно из соотношений

ti 334,17 - 0,632ТП + 105,03hCT - -0,076TnhCT + О.ОООЗТп2 - 1,65hCT2;

t2 509,29 - 0,941ТП + 107.13ЬСт - 0,077Tnhcr + 0,00043ТП2 - 1,03hCT2 (1)

сл

С

xl

CO

о

Ю

,48-0,878Tn + 175,34hCT-0,128TnhCT + 0,00042ТП2 - 2,47hCT2;

t2 638,31 - 1,205Tn + 180,67hCT -0,131Тппст + 0,00057Tn2 - 1,85hCT2,

(2)

а для толщины изделия hci 1.5...8,0 мм соответственно

ti 797,88 - 1,635Т„ + 95.93hcr - - 0,071TnhCT + 0,00082Tn - 0,35hcr2:

t2 952,95 -1,909ТП + 102,6hCT- т -0,075TnhcT + 0,00094Tn2-0,49hcT2

ti 1252,45 - 2,619ТП + 162,06hCT - - 0,123TnhcT + 0.00134Tn2 - 0,43hc,2:

t2 1413,91 - 2,892Tn + 169,46hCT - 0,126TnhCT + 0,00145Tn2 - 0,65hCT, где Тп - температура в печи.

Под высокой пластичностью покрытия понимают способность его оставаться без изменений или иметь незначительное шелушение, вызванное испытанием пробных изделий на изгиб на угол 180° после проведения термообработки. В случае появления трещин в месте изгиба или отслоения покрытия от основы считают, что оно обладает низкой пластичностью. В таблице приведены данные влияния режимов термообработки на пластичность алюминиевых ГТП.

Получение зависимостей для продолжительности термообработки проводили экспериментально по матрице ортогонального композиционного планирования второго опрядка. Отношение толщины алюминиевого покрытия к толщине стальной основы выбирали меньше и равное 0,1. В этом случае толщина алюминиевого покрытия практически не влияет на нагрев изделия. Выбранные интервалы толщины стальной основы (0,2...2,0 мм и 1,5...8,0 мм) являются наиболее ходовыми при холодной и горячей прокатке соответственно. Изделия после термообработки и охлаждения на воздухе подвергали испытанию на изгиб на угол 180°. Состояние покрытия в месте изгиба представлено в таблице. В результате аппроксимации области высокой пластичности (+ и ++) с помощью регрессионного анализа, получили соотношения для продолжительности нагрева при фиксировании интервалов температуры в печи и толщины стальной основы.

Способ осуществляют следующим образом.

В зависимости от способа получения изделия (холодная или горячая прокатка) и условия нанесения покрытия (одностороннее или двустороннее) вычисляют продолжительность термообработки по одной из четырех пар соотношений (1)...(4) для фиксированных температур в печи-из интервала 700...1200°С и толщины стальной основы.

Изделия преимущественно из малоуглеродистой стали после напыления на них алюминиевого ГТП и уплотнения покрытия путем приложения давления 0,3...1.2 кг/мм2

5 подвергают термообработке в печи. Продолжительность термообработки принимают из рассчитанного интервала ti t t2.

Пример 1. Заготовку размером 5 х 150 х 150 мм, вырезанную из горячека10 тайной стали 3 после напыления на нее двустороннего алюминиевого ГТП и его уплотнения путем приложения давления 1 кг/мм , подвергали термообработке при температуре в печи 1000°С для повышения

15 пластичности покрытия. Продолжительность термообработки определяли из соотношений (4): ti 145 с, ta 160 с. При термообработке в течение 145 с получено покрытие высокой пластичности.

20 П р и м е р 2. Часть холоднокатанной ленты из стали 10 размером 0,5 х 10 х 800 мм после напыления на нее одностороннего алюминиевого ГТП и его уплотнения путем приложения давления 1 кг/мм2 подвергали

25 термообработке при температуре в печи 800°С. Продолжительность термообработки вычисляли из соотношений (1): t 1 25 с, Т-2 36 с. Термообработка ленты в течение 30 с обеспечивает получение покрытия вы30 сокой пластичности.

Пример 3. Часть холоднокатанной ленты по примеру 2 подвергали термообработке в течение 50 с. При последующем испытании ленты на изгиб на угол 180° по35 крытие отслоилось в месте изгиба, что позволило сделать вывод о его низкой пластичности.

Термообработка в течение времени, находящемся в интервале, границы которого

40 вычисляют по соотношениям (1) - (4), обеспечивает, наряду с высокой пластичностью покрытия, уменьшение его пористости, что существенно повышает антикоррозионные свойства покрытия.

45

Формула изобретения Способ обработки алюминиевых покрытий, напыленных на изделия преимущественно из малоуглеродистой стали,

50 включающий уплотнение и термообработку при заданной температуре, отличающий- с я тем, что, с целью повышения пластичности покрытий, продолжительность термообработки выбирают в интервале ti...t2,

55 которые для толщины изделия hci 0,2...2,0 мм в случае одностороннего и двустороннего покрытий определяют соответственно из соотношений

ti 334,17 - 0,632ТП + 105,03hCT- - 0,076TnhCT + О.ОООЗТп2 - 1.65hCT2;

t2 509,29 - 0,941ТП + 107,13hCT -0,077Tnhcr + 0,00043ТП2 - 1,03hCT2 и

ti 451,48 - 0,878Tn + 175,34hCT -0,128TnhCT + 0,00042Tn2 - 2,47hCT2;

t2 638,31 - 1,205Tn + 180,67hcT-0,131TnhcT + 0,000571 - 1,85пст2;

а для толщины изделия hcr 1,5.„8,0 соответственно

ti 797,88 - 1,635ТП + 95.93hCT - 0,071TnhCT + 0,00082ТП2 - 0,35hCT2; t2 952,95 - 1,909ТП + 102,6hCT - - 0,075TnhCT + 0,00094ТП2 - 0,49h

CT

ti 1252,45-2,619Tn + 162,06hCT -0,123TnhCT + 0,00134Tn2 - 0,43hCT2; 12 1413,91 -2,892Tn+169,46hCT -1,26TnhcT + 0,00145Tn2 - 0,65hCT2, где Тп - температура в печи.

Использование: в качестве антикоррозионных покрытий, например при производстве стальной ленты с защитным высокопластичным покрытием. Сущность изобретения: способ включает термообработку покрытия, продолжительность которой регламентируют для повышения пластичности покрытий, в зависимости от толщины изделия и температуры печи, для чего приведены математические выражения для одностороннего и двустороннего покрытия. 1 табл.

Примечание. Характеристика пластичности: ++ покрытие без изменений, + появляется шелушение, - появляются трещины, - - покрытие отслаивается.

Редактор Т.Лазоренко

Составитель Л.Казакова

Техред М.МоргенталКорректор О.Кундрик