Состав для поверхностного легирования алюминия и его сплавов Советский патент 1978 года по МПК C23C9/02 

1

Изобретение относится к химикотермической обработке р.1еталлов .

Известен состав для поверхностного легирования алюминия и его сплаВОВ, который содержит, вес.%: Цинк - 20-30 Алюминий40-50

Хлористый

аммоний3-5

Окись алюминияОстальное

Недостатком этого состава являет™ ся то, что он не интенсифицирует процесс захолаживания при контактировании с криогенной жидкостью трубопроводов, выполненных из алюминиевого сплава и металлизированных в известном составе.

Цель изобретения - интенсификация эахолаживания трубопроводов из алюминия и его сплавов при криогенных температурах.

Это достигается тем, что в известный состав дополнительно вводят серу и цинк хлористый при следующем соотношении компонентов, вес.%:.

Цинк хлористый1,5-2,5 Цинк35-45

22-27

Сера Остальное

Окись алюминия

Указанные компоненты смешивают в течение 5 мин.

Процесс ведут при 450°С. При заполнении трубопровода, имеющего температуру окружающей среды, например 20С, криогенной жидкостью, последняя вскипает, образуя паровую рубашку - это пленочный режим кипения жидкости. С течением времени температура внутренней поверхности постоянно понижается и-при достижении определенной величины (Т ) пленочный режи кипения жидкости переходит в пузырьковый, т.е. сплошная паровая рубашка ме;хду жидкостью и внутренней стенкой трубопровода исчезает, на внутренней стенке появляются пузырьки и трубопровод охлаждается более интенсивно, чем во время пленочного кипения жидкости.

Наличие на внутренней поверхности трубопровода низкотеплопроводного покрытия обеспечивает более раннее, чем в трубопроводе без покрытия, окончание пленочного режима кипения ,жидкости и переходит к пузырьковому, так как поверхность низкотеплопровод ного материала покрытия быстрее охлаждается до вследствие торможе ния теплопроводного потока от стенки трубопровода к жидкости нанесенным покрытием. Такое покрытие образуется при поверхностном легировании в пред лагаемом составе и состоит s основном из ZnS. При переходе к пузырьковому режиму кипения жидкости теплопередача от стенки трубопровода в жидкость резко возрастает и происходит интенсивное захолаживание всего трубопровода, что ведет к уменьшению времени захолаживания. 6 44 Режимы обработки трубок и время захолаживания образцов представлены в таблице. Обработанные трубки испытывают на эахолаживание в жидкий азот. Об-, работку проводят на трубках 15x1,0 мм, е 120 мм. При содержании в снеси цинка менее 35% и более 45%.и серы менее 22% и более 27% снижается эффект захолаживания. Легирование алюминиевых трубопроводов в данном составе позволяет сократить время захолаживания элементов криогенных систем в 1,5 раза.

Состав смеси

450 450 450 450 450

450

41,0

35 22 45 27 26,0 450 45 30 450 23,0

необработанный образец Формула изобретения Состав для поверхностного легирования алюминия и его сплавов, содержащий цинк и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью интенсификации захолаживания тру бопроводов из алюминия и его сплавов

12,8 10,1 10,0 10,0 10,4

Резкое ухудшение качества покрытия

9,8 10,0 10,8 15,0 при криогенных температурах, он дойолнительно содержит цинк хлористый и серу при следующем соотношении компонентов, вес.%: Цинк хлористый 1,5-2,5 Цинк35-45 Сера22-27 Окись алюминия Остальное