Способ алитирования стальныхиздЕлий Советский патент 1981 года по МПК C23C9/02 

1

Изобретение относится к нанесению защитных покрытий и может быть использовано при термодиффузнонном алитировании из порсииковых смесей металлических изделий с резьбовьми соединениями , например труб.

Известен способ диффузионного нанесения алк 1иниевого покрытия из жидкой фазы, который включает подготовку поверхности изделия, погружение его в ванну с расплавленным алюминием, выдержку в ванне в течение определенного времени, извлечение изделия и последующее его охлгикдение l.

Однако указанный способ не может быть использован для нанесения покрытий на изделия с резьбовыми соединениями. Это объясняется тем, что при погружении изделия в ванну жидкий алюминий заполняет рез ьбовые углубления и этим самым исключается возможность последукяцего свинчивания изделий.

Известен способ алитирования из расплава, включающий предварительное нанесение алитирующей пасты на поверхность изделия 2,

Данный способ также не обеспечивает требуемого качества поверхности резьбовых участков, так как пси выгрузке изделий расплавом смываются продукты сгорания пасты (выгорает связуккцее пасты-лак), в результате чего возникает контакт расплавленного алюминия с изделием, заполняются резьбовые углубления, что изменяет профиль резьбы и препятствует свинчиванию труб.

Известен способ алитирования из обмазок З.

Однако алитирование из обмазок требует специального оборудования для создания защитных атмосфер при нагреве. При нагреве без захцитных атмосфер происходит окисление и спекание обмазки, вследствие чего диффузионного насыщения поверхности изделий не происходит.

Кроме того, для нанесения обмазки на все изделие, особенно крупногабаритное, например труба нефтяного оборудования, требуется также специгшьное оборудование.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ нанесения алюминиевого покрытия из порошковых смесей, включающий очистку поверхности изделий, уклсшку я контейнер, засыпку их

алюминийсодержащей смесью порошков, нагрев при высокой температуре (дОО-ИЗО С) и последующее охлаждение на воздухе 4.

Недостаток способа - невысокое качество алнтированной поверхности на резьбовых участках. Это связано с тем, что при нагреве при высокой температуре происходит приваривание частиц алюминийсодержащей смеси к повархности изделия. Это в дальнейцюм исключает возможность свинчивания резьбовых соедииений.

Цель изобретения - повьаиение качества алитированной поверхности резьбовых участков.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включакяцем очистку поверхности изделий, укладку в контейнер, засыпку алюминийсодержащей порошковой смесью, нагрев и охлаждение, после очистки на поверхность резьбовых участков изделий наносят алитирующую обмазку при этом алитируюадая обмазка содержит криолит и феррОс1люминий при следующем соотношении 1:0,14.

Снособ опробован на образцах-патрубках насоснокомпрессорных труб из стали 36Г2С с резьбой размером 2 1/2,длиной 1 м и муфтах к ним.

Перед алитирсванием на патрубках и муфтах проведен нвтяг А (расстояние от торца до конца сбега резьбы , на трубе) при свинчивании от руки на соответствие его ГОСТу 633-63, после ч;его образцы-патрубки и муфты обезжиривают, травят в смеси серной и соляной кислот с применением ингибитора ПК-У-М. После очистки на резьбовые участки (патрубков и муфт наносят диффузионную обмазку следующего состава, вес.ч:

Натяг, мм/количество ниток

Исходное состояние (ГОСТ 633-63)

Известный 5/2, 5/2, 5/2 13/5, 20/8, 18/7

Предлагаемый 5/2, 5,3- 5/2 8/3 8,3 8/3

Как видно из таблицы, предлагаелщлй способ исключает привар (натяг меньше) алитирующей смеси на резьбовых участках, что позволяет производить свинчивание труб и муфт в соответствии с требованиями ГОСТа 633-63

Предлагаемый способ по сравнению с известньвли обеспечивает получение качественной поверхности резьбы с равномерно нанесенным на ее поверхность алюминиевым покрытием, так как с поверхностью изделия непосредственно контактирует только хорошо

Криолит1/0

Ферроалюминий 0,14. Обмазка замешана на органическом связующем. Для приготовления обмазки используют криолит ЧМТУ952-41, ферроалюминий получают сплавлением углеродистой стали и чушкового алюминия в соотношении 4:6 и последующим дроблением до дисперсности не более 50 мкм.

После сушки обмазки на воздухе 0 патрубки и муфты укладывают в контейнер и засыпают алитирующей смесью следукмдего состава, вес.%: Ферроалюминий49

Глинозем49

5 Хлористый аммоний 2

Нагрев и выдержка контейнеров осуществляется в камерной печи при 1000°С 4 ч. После охлаждения контейнера на воздухе патрубки и муфты извлекаются из него. Одновременно производят алитирование резьбовых патрубков и муфт к нтлл без предварительного нанесения на них обмазки. Толщина покрытия в обоих случаях c 100 мкм.

После извлечения на образцах и муфтах, алитированных по известнс 4у и предлагаемому способам, определяют иатяг, характеризующий качество свинчивания в зависимости от качества алитированной поверхности (в случае наличия приваров натяг больше) . Для каждого определения берут по 3 комплекта (труба и муфта к ней)..

Результаты определения натяга после ешитирования по известному и пре.цлагаемому способам приведены в 0 таблице.

После алитирования (допуск по натягу 2,5 мм/1 нитка)

сфлюсовывающаяся при температурах диффузии мелкодисперсная обмазка,вследствие чего исключается приваривание порошка; свинчивание металлических изделий, наприме;. груб с резьбовыми соединениями, за счет исключения приваривания смеси в резьбовых углублениях} дает возможность интенсифицировать процесс за счет повышения температуры нагрева, так как мелко-, дисперсная обмазка непосредственно контактирует с резьбовой частью

изделия.

Формула изобретения

1.Способ алитирования стальных изделий, включающий очистку поверхности, укладку в контейнер, засыпку алюминийсодержащей порсиаковой смесью, нагрев и охлаждение, о тличающийся тем, что, с

целью повышения качества алитированной поверхности 1:.::чьбовых участков, после очистки поверхности на резьбо вые участки наносят алитирующую обмазку .

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, на резьбовые участки наносят алитирующую

обмазку содержа1цую криолит и ферроалюминий при соотношении 1:0,14.

Источники инфО1жац1Ш, принятые во внимание при экспертизе

1.{«инкевич А,Я. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М., 1965, с. 158-161.

2.Авторское свидетельство СССР 382766, кл. С 23 С 9/00, 1971.

3.Защитные покрытия йа металлах, сб.К., Наукова думка, 1971, с. 123130.

4.Бакалюк Я.Х. и др. Производство труб с металлическими покрытиями

М., 1975, с. 64.