Патент на изобретение №2198956
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ТЕРМОДИФФУЗИОННОГО ЦИНКОВАНИЯ СТАЛЬНОГО ПРОКАТА
(57) Реферат: Изобретение относится к области химико-термической обработки металлических изделий, более конкретно стального проката, и может быть использовано в химической, машиностроительной и других отраслях промышленности для повышения коррозионной стойкости изделий. Задачей изобретения является повышение качества покрытий и изделий в целом за счет учета структурных изменений, происходящих в материале изделий, в частности, на поверхности изделия и в его поверхностном слое. Поставленная задача решается способом термодиффузионного цинкования стального проката в интервале температур 400-600oС, включающим укладку изделий в контейнер с последующей загрузкой в печь. Способ осуществляют в условиях ступенчатого, преимущественно четырехэтапного понижения температуры процесса в указанном интервале при наличии избыточного давления в контейнере. Поставленная задача решается также, если для осуществления способа используют четыре печи, нагретые до температур соответственно: T1 = 450oС, T2 = 500oС, Т3 = 550oС, Т4 = 580oС; внутри контейнера поддерживают избыточное давление 0,1-0,2 атм. Техническим результатом данного изобретения является улучшение качества покрытия и поверхностного слоя изделий. 2 з.п.ф-лы. Изобретение относится к области химикотермической обработки металлических изделий, более конкретно стального проката, и может быть использовано в химической, машиностроительной и других отраслях промышленности для повышения коррозионной стойкости изделий. Для нанесения диффузионных покрытий покрываемые изделия нагревают до достаточно высоких температур, при которых могут протекать фазовые и структурные изменения. При высоких температурах наблюдается рост зерна в стали, изменение механических свойств и геометрических размеров. Для изделий, эксплуатация которых происходит при высоких температурах, приобретение жаропрочных свойств с увеличением размера зерен является желательным, тогда как для изделий, которые должны обладать пластичностью, например стальной уголок или швеллер, работающие при воздействии изгибных деформаций, этот факт практически не допустим. Поэтому широкое распространение получили диффузионные цинковые покрытия, не требующие для нанесения высоких температур. Кроме того, сам по себе цинк является одним из самых пластичных металлов. Известен способ термодиффузионного цинкования изделий, приведенный в описании к [А.С. SU 1521790, С 23 С 10/36, 1989 г.], согласно которому процесс нанесения диффузионного цинкового покрытия проводят при 480oС и выдержке 6 часов. Отчет начала выдержки проводят при достижении температуры в муфеле 480oС. После извлечения образцов из муфеля производят визуальный осмотр их поверхности. Толщина покрытия 100 мкм. Известен также способ диффузионного цинкования изделий, приведенный в описании к [А. С. SU 1571103, С 23 С 10/28, 1990 г.], согласно которому приготовленную в соответствии с процентным содержанием порошковую смесь для покрытия просушивают при 150-2000 С в течение 2-3 часов, стальные детали укладывают в контейнер с плавким затвором так, чтобы они не соприкасались со стенками контейнера и друг с другом. Контейнер герметизируют и загружают в печь. Обработку ведут в интервале 400-700oС. После выдержки контейнер выгружают из печи, охлаждают до температуры окружающей среды и распаковывают. Покрытие, полученное из предлагаемого состава, обладает мелкозернистой структурой, однотонное с равномерным распределением диффузионного слоя по всей поверхности. Однако неизвестны способы, в которых учитывается структура металла основного изделия. Задачей изобретения является повышение качества покрытий и изделий в целом за счет учета структурных изменений, происходящих в материале изделий в частности на поверхности изделия и в поверхностном слое. Поставленная задача решается способом термодиффузионного цинкования стального проката в интервале температур 400-600oС, включающим укладку изделий в контейнер с последующей загрузкой в печь. В отличие от известных способ осуществляют в условиях ступенчатого, преимущественно четырехэтапного понижения температуры процесса в указанном интервале при наличии избыточного давления в контейнере. Поставленная задача решается также если: – для осуществления способа используют четыре печи, нагретые до температур соответственно: T1=450oС, Т2=500oС, Т3=550oС, Т4=580oС; – внутри контейнера поддерживают избыточное давление 0,1 ![]() ![]() – загрузка уголков в контейнер; – загрузка порошка в контейнер; – термодиффузионное цинкование; – выгрузка порошка из контейнера; – выгрузка уголков из контейнера и очистка уголков от остатка порошка. 1. Загрузка уголков в контейнер. 1.1. Загрузку уголков производят на линии загрузки уголков. При этом используют оборудование: – транспортер для загрузки уголков в оснастку; – транспортер для загрузки оснастки с уголками в контейнер; – ложемент для установки контейнера; – лебедка для затягивания оснастки в контейнер. 1.2. Перед загрузкой контейнер предварительно должен быть спрессован сжатым воздухом при давлении 2 ![]() – наклонный рольганг для выгрузки порошка; – бункер просеиватель; – загрузочно-разгрузочный бункер (з/р бункер); – рольганг для выравнивания порошка в контейнере; – вакуумный водокольцевой насос; – ложемент. 2.2. Контейнер с уголками устанавливают на рольганг для выравнивания порошка. 2.3. Один конец контейнера закрывают технологической крышкой с прокладкой, на другой конец контейнера надевают крышку, которая при помощи гибкого резинового шланга соединяет контейнер с з/р бункером. На технологической крышке отвинчивается заглушка, закрывающая штуцер для откачки воздуха. Контейнер для загрузки порошка готов. 2.4. Масса загружаемого порошка в контейнер: длиной 9 м 200 ![]() длиной 12 м 250 ![]() термические печи 1, 2, 3, 4; – подающий рольганг; – приемный рольганг; – вакуумный насос; – газораспределительная система; – ложемент; – баллоны с аргоном. 3.2. Процесс термодиффузионного цинкования уголков состоит из следующих этапов: – откачка из контейнера воздуха и заполнение его аргоном; – термодиффузионное цинкование и поддержание избыточного давления аргона в контейнере. 3.3. Контейнер с уголками и порошком устанавливают на ложемент для откачки из него воздуха и закачки аргона. 3.4. Откачку из контейнера воздуха и заполнение его аргоном осуществляют следующим образом: – отворачивают заглушку штуцера подачи аргона и подсоединяют шланг с ответной частью штуцера для подачи аргона из баллона; – отворачивают заглушку со штуцера для откачки воздуха из контейнера и подсоединяют шланг вакуумного насоса. 3.5. Когда вакуум в контейнере достигнет значения Р=(-0,8атм) – (-0,9 атм) по мановакуумметру, начинают процесс заполнения контейнера аргоном. Заполнение аргоном проводят до появления избыточного давления Р=0,2 ![]() ![]() ![]() ![]() Формула изобретения
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 21.11.2003
Извещение опубликовано: 20.11.2004 БИ: 32/2004
|
||||||||||||||||||||||||||