Изобретение касается защиты метал лов от окисления и обезуглероживани при высокотемпературном нагреве, в частности, углеродистых и низколеги рованных сталей типа 20, 0,9Г2С, 15 при нагреве в интервале температур 950-1000°С, и может найти применени в машиностроении. Известны покрытия для защиты ста лей от высокотемпературной газовой коррозии при термообработке, содержащие (в вес.%): SiOjBl,50-42,75, В,0з23,75-31,50, ВаО-14,25-22,50, СаО 3,60-9, 50, MgO 9,75-10,9 ij . Однако эти покрытия предназначены для защиты сталей при нагреве их в диапазоне температур 1000-1160°С и неприменимы при температурах нагрева 950.-1000С из-за окисления поверхности металла и неудовлетворительной самоотделимости покрытия. Наиболее близким является эмалевое покрытие, содержащее указанные ниже компоненты в следующих соотношениях (вес.%): АС20з-37-45; ВдО,12-14,5; Мо-О - 0,7-2,0; СаО-2,0-5,5 ,5-9,0; SiC-17-24; SiO.j- остальное 2. Известное покрытие обеспечивает надежную защиту низколегированных сталей от окалинообразования и обезуглероживания при 1агреве в интервале температур 900-950°С, в то время как при температурах термообработки 950-1000с (нагрев исходных заготовок, связанный с операциями ковки, штамповки и т.д.) защитные свойства покрытий такого состава недостаточны для предотвращения окалинообразования на поверхности металла. Цель изобретения - обеспечение защиты от окалинообразования и обезуглероживания при окислительном нагреве при температуре 950-1000°С. Это достигается тем, что эмалевое покрытие для защиты стали, включающее SiO , , BjOj , СаО, Mg-0, NajO, SiC, дополнительно содержит BaO и TIOX при следующем соотношении компонентов в % по весу; 40-45; 3,5-11,8; 2,0-2,6; 0,7-2,0; 2,4-4,4; 0,7-5,3; 0,4-6,0; 17-22; Остальное.
Приведенный состав покрытия готовят по следующей технологии. Водную суспензию подслоя готовят из смеси порошков электроплавленногокорунда (Аб Oj) и карборунда (SiC), предварительно измельченных до фракции: 0,075-0,060 мм - 30-40%;, 0,060-0,045 (лм - 45-50%, менее 0,045 мм остальное, к которой в качестве связующих и суспендирующих компонентов добавляют Часовьярскую глину и крепитель KB (в % от веса слоя). Глина 10,5-13 крепитель 5f2-6,5.
Подслой наносят на поверхность металла метолом окунания, пульверизации или кистью слоем толщиной 0,2-0,25 мм. После просушки на подслой в,виде водной суспензии наносят покровный .слой, при этом подслой содержит ACjOj 34-40, SiC 9-11, при соотношении толщины подслоя к покровному слою от 1:1 до 1:1,3.
Покровный слой готовят из смеси порошков окислов, он имеет гранулометрический состав, аналогичный подслою. В воде, подогретой до 35-45 С,
предварительно тщательно перемешивают глину в количестве 10,5-13% от веса фритты. В полученную смесь вводят фритту с 5,2-6,5% крепителя KB от веса фритты и при перемешивании шликер разбавляют водой до требуемой вязкости. Покровный слой можно наносить способом пульверизации, окунания или кистью.
Металлические заготовки с нанесенным двухслойным защитным покрытием загружают в печь и термсЗобрабатывают
по принятому режиму при 950-1000°С в течение 1-4 ч. Образующийся в результате оплавления покрытия сплошной газонепроницаемый слой защищает металл от окисления. Подслой предотвращает возможность коррозионного воздействия покровного слоя на металл. При охлаждении в результате разницы коэффициентов линейного расширения покрытия и металла покрытие
самопроизвольно скалывается.
Составы покрытия приведены в табл.1.
Свойства составов приведены в табл.2.
Таблица
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Покрытие для защиты сталей | 1978 |
|
SU709579A1 |
| Покрытие для защиты сталей от окисления | 1985 |
|
SU1296528A1 |
| Покрытие для защиты от окисления и обезуглероживания нелегированных и низколегированных сталей | 1974 |
|
SU732218A1 |
| ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЦИРКОНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ ОТ ОКИСЛЕНИЯ | 1999 |
|
RU2159746C2 |
| Покрытие для защиты стали от окисления | 1989 |
|
SU1708879A1 |
| Эмалевый шликер для технологического покрытия для защиты сталей | 1981 |
|
SU1008176A1 |
| Покрытие для защиты сталей от окисления и обезуглероживания | 1986 |
|
SU1451113A1 |
| Способ получения жаростойкого стеклокерамического покрытия | 2018 |
|
RU2679774C1 |
| Жаростойкое полифункциональное покрытие | 2023 |
|
RU2812460C1 |
| Шликер для получения защитного покрытия для стали | 1981 |
|
SU1033462A1 |
Предлагаемый
40,3 3,5 2,0 0,7 2,40,76,017,027,4
43,3 7,5 2,3 1,7 3,03,83,719,815,2
45,0 11,8 2,6 2,0 4,45,30,4226,4
Известный
41 12 4,3 1,8 6,2--2212,7
Предлагаемый
80-85 Светлая 90-95 80-90.
Таблица 2.
На отдельных неокйсучастках цвета побежалосленнаяти
Известный 30-35 25-30 20-30
Для приготовления каждого из слоев (подслоя и покровного слоя) покрытий в.качестве связующего используют глину Часовьярскую и крепится KB соответственно (в вес. % от веса слоя): I покрытие - 10,5-5,2; П покрытие - 12-5,8; Ш покрытие - 13 и б, 5.
Предлагаемое защитное покрытие может быть использовано на машиностроительных заводах при проведении термообработки углеродистых и низколегированных сталей и изделий из них.
Применение предлагаемого покрытия позволит устранить потери металла, а также не допустить образования на его повер1{ности дефектного слоя в результате внутреннего окисления, обезуглероживания, газонасыщения, что повысит надежность-и долговечность выпускаемых изделий..2
Трудоемкость работ по защите 1 м поверхности металла от окалинообразования и обезуглероживания уменьшится в 5-6 раз по сравнению с трудоемкоПродолжение табл.2,
светлая неокисленная
На -отдельных участках слегка матовая
Слой окалины
Слой окалины
стью механической очистки от окалины.
20
Формула изобретения
Эмалевое покрытие для защиты стали, включающее SiO, ACjOg, B2O,j, CaO, MgO, NajO, SiC, отличающееся тем, что, с целью обеспечения защиты от окалинообразования и обезуглероживания при окислитель- . ном нагреве при температуре 950-1000С, оно дополнительно содержит ВаО и TiO; при следующем соотношении компонентов в % по весу: ACjOs 40-45, ,5-11,8, СаО 2-2,6, Mg-Q - 0,7-2, - 2,4-4,4, SiC 17-22, ВаО0,7-5,3., 0,4-6 остальное. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
кл. С 03 С 7/04, 1976.
