Патент на изобретение №2379239
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ЗАЩИТНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ
(57) Реферат:
Изобретение относится к защитным покрытиям от окисления и в качестве теплоизоляции при технологических нагревах в процессе изготовления деталей в машиностроении и в других отраслях народного хозяйства. Технический результат изобретения заключается в создании защитного технологического покрытия, обладающего повышенной термостойкостью и температуроустойчивостью до 1200°С. Защитное технологическое покрытие содержит следующие компоненты, мас.%: SiO2 – 12-20; MgO – 1,5-5; 3СаО·Аl2О3 – 10-15; Аl2О3·MgO – 3-10; BaO2·2SiO2 – 1,5-5; ZnO·Al2O3 – 3-8; Аl2О3 – остальное. 2 табл.
Изобретение относится к технике производства силикатных материалов, которые могут быть использованы как защитные покрытия от окисления и в качестве теплоизоляции при технологических нагревах в процессе изготовления деталей и полуфабрикатов в машиностроении и в других отраслях народного хозяйства. Известно защитное технологическое покрытие следующего химического состава, мас.%:
Патент РФ Недостатком известного покрытия является низкая термостойкость покрытия, недостаточная температуроустойчивость. Известно также защитное покрытие для композиционного материала следующего химического состава, мас.%:
Патент РФ Недостатком известного покрытия является низкая термостойкость при высоких температурах нагрева до 1200°С. Известно также защитное покрытие для сталей и сплавов следующего химического состава, мас.%:
Патент РФ Недостатком известного покрытия является низкая термостойкость и недостаточная температуроустойчивость. Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов следующего химического состава, мас.%:
Патент РФ Недостатком известного покрытия является низкая термостойкость и недостаточная температуроустойчивость. Технической задачей изобретения является создание защитного технологического покрытия, обладающего повышенной термостойкостью и температуроустойчивостью до 1200°С. Поставленная техническая задача достигается тем, что предложенное защитное технологическое покрытие, включающее SiО2, MgO, 3СаО·Аl2О3, Al2О3·MgO и Аl2О3, которое дополнительно содержит BaО·2SiО2, ZnO·Al2О3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiО2 12-20 MgO 1,5-5 3СаО·Аl2О3 10-15 Al2О3·MgO 3-10 BaО·2SiО2 1,5-5 ZnO·Al2О3 3-8 Al2О3 остальное Авторами установлено, что введение BaO·2SiО2, ZnO·Аl2O3 в покрытие, а также регламентированное содержание и соотношение заявленных компонентов повысило термостойкость и температуроустойчивость покрытия при термомеханической обработке сталей и сплавов. Рентгеноструктурный анализ предлагаемого защитного технологического покрытия показал, что в процессе технологических нагревов в покрытии образуются температуроустойчивые фазы MgO·2SiО2, Аl2О3·5СаО, 3Al2О3·5SiО2, обеспечивающие повышение термостойкости и температуроустойчивости защитного технологического покрытия при температурах до 1200°С. Примеры осуществления Пример 1 Для приготовления шликера защитного покрытия компоненты покрытия в соответствующих мас.% SiО2 – 12, MgO – 5, СаО·Аl2О3 – 15, Аl2O3·MgO – 10, BaО·2SiО2 – 5, ZnO·Аl2O3 – 8, Аl2О3 – 45, помещали в фарфоровый барабан с алундовыми шарами в соотношении 1:1,5, затем в барабан добавляли 150 мл водопроводной воды. Размол и перемешивание компонентов проводили в течение 24 часов на шаровой мельнице. Готовый шликер покрытия выгружали в полиэтиленовую емкость, проводили старение шликера, затем замеряли вязкость шликера вискозиметром В3246 и из краскораспылителя наносили на образцы сталей ВКС9, ВКС180 и титанового сплава ВТ20. Вязкость шликера покрытия составляла 19 с, толщина покрытия – 0,5 мм. Образцы с покрытием подвергали сушке при 20°С и затем проводили термическую обработку. Примеры 2, 3 получения защитных покрытий осуществляли аналогично примеру 1. Составы предлагаемого защитного технологического покрытия и покрытия-прототипа приведены в таблице 1, свойства покрытий представлены в таблице 2. Температуроустойчивость образцов с покрытием определялась путем непрерывного взвешивания без извлечения из печи при температуре 750°С и 1200°С в течение 10 часов. Термостойкость образцов с покрытием определялась по количеству теплосмен до появления первой трещины и по внешнему виду образцов после нагревов по режиму 20 Из таблицы 2 видно, что окисляемость сталей ВКС9, ВКС180 и титанового сплава ВТ20 с предлагаемым покрытием при температурах 750°С, 1200°С меньше на стали ВКС9 в 50 и 25 раз соответственно, стали ВКС180 в 100 и 40 раз, сплава ВТ20 в 25 и 3,3 раза по сравнению с покрытием прототипом. Термостойкость предлагаемого покрытия при температурах 750°С и 1200°С на сталях ВКС9, ВКС180 и титановом сплаве ВТ20 выше в 5 и 10 раз соответственно по сравнению с покрытием прототипом. Применение предлагаемого защитного технологического покрытия позволит обеспечить защиту сталей и сплавов при полном цикле термической обработки, получить качественную поверхность металлических деталей и заготовок при нагревах в обычных печах вместо печей с контролируемой атмосферой, повысить их ресурс и надежность.
Формула изобретения
Защитное технологическое покрытие, включающее SiO2, MgO, 3СаО·Аl2О3, Al2O3·MgO, Аl2О3, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит BaO·2SiO2, ZnO·Al2O3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: SiO2 – 12-20; MgO – 1,5-5; 3СаО·Аl2О3 – 10-15; Al2O3·MgO – 3-10; BaO2·2SiO2 – 1,5-5; ZnO·Al2O3 – 3-8; Аl2О3 – остальное.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2151111.
750°С, 20