Способ уплотнения алюминиевого газотермического покрытия

 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в металлургии. Дробеструйную обработку предварительно нанесенного покрытия проводят в течение времени, определяемого из неравенства 0,16 ≅ τp²/S≅ 3,6 H_п, где τ - время обработки покрытия, мин; P - давление воздуха, атм; S - площадь нанесенного покрытия, см²; H_п - толщина нанесенного покрытия, мм² при давлении воздуха 2 - 5 атм. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при повышении антикоррозионных свойств изделий с покрытием.

Известен способ повышения антикоррозионной стойкости алюминиевого газотермического покрытия, в котором механическую обработку покрытия осуществляют обкаткой роликом [1].

Однако в результате обкатки покрытия роликом различные его участки обжимаются неодинаково из-за имеющей место разнотолщинности покрытия. Это приводит к получению покрытия с переменной пористостью, а, следовательно, к различным его антикоррозионным свойствам.

Наиболее близким к предлагаемому является способ повышения антикоррозионной стойкости алюминиевого газотермического покрытия, включающий дробеструйную обработку [2].

Однако в работе отсутствуют режимы дробеструйной обработки, что может привести к неполному устранению сквозной пористости, что не способствует повышению антикоррозионных свойств покрытия, или к появлению вторичной пористости, вызванной длительным воздействием дроби. Кроме того отсутствие режимов дробеструйной обработки покрытия не позволяет рекомендовать указанную операцию в технологические линии по получению изделий с защитными покрытиями.

В способе повышения антикоррозионной стойкости алюминиевого газотермического покрытия, включающем дробеструйную обработку предварительно нанесенного покрытия, дробеструйную обработку проводят в течение времени, определяемого из неравенства 0,16 ≅ ≅ 3,6H_п, (1) где τ - время обработки покрытия, мин; Р - давление воздуха, атм; S - площадь нанесенного покрытия, см²; Н_п - толщина нанесенного покрытия, мм.

При этом давление воздуха используют из интервала 2-5 атм.

Проведение дробеструйной обработки в течение времени, определяемого из неравенства (1), позволяет ликвидировать сквозную пористость покрытия, что обеспечивает повышение его антикоррозионной стойкости.

Дробеструйная обработка покрытия при давлении воздуха меньше 2 атм не ликвидирует полностью сквозные поры при любом времени обработки, а обработка при давлении больше 5 атм приводит к появлению вторичной пористости.

При нижней границе в неравенстве (1) меньше 0,16 не ликвидируются полностью сквозные поры при давлении воздуха в интервале от 2 до 5 атм, а при верхней границе в неравенстве (1) больше 3,6 Н_п происходит появление вторичной пористости.

Неравенство (1) получили в результате математической обработки экспериментальных данных по дробеструйной обработке алюминиевого газотермического покрытия толщиной до 200 мкм, напыленного на стальные образцы размером 2 х 50 х 100 мм. Поскольку время, соответствующее появлению вторичной пористости, пропорционально его толщине, то правая граница неравенства (1) содержит толщину покрытия. Наличие сквозных пор определяли по покраснению применяемого радонита аммония, который, проникая сквозь имеющиеся при напылении или вновь образовавшиеся сквозные поры, взаимодействует с трехвалентным железом в присутствии соляной кислоты.

Полученные результаты по повышению антикоррозионной стойкости алюминиевого газотермического покрытия справедливы для среды с рН в интервале от 4 до 8,5.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Алюминиевое газотермическое покрытие после нанесения на изделие подвергают дробеструйной обработке при давлении воздуха в интервале от 2 до 5 атм и интервале времени, определяемом из неравенства (1). Получают изделие с покрытием с повышенной антикоррозионной стойкостью.

Данное техническое решение будет использовано на Харцизском трубном заводе при производстве газовых баллонов с защитным покрытием.

П р и м е р. Одностороннее алюминиевое газотермическое покрытие толщиной около 200 мкм, нанесенное на пятнадцать образцов из стали 10 размером 2,0 х 50 х 100 мм, подвергали дробеструйной обработке чугунной колотой дробью при давлении воздуха 5 атм и времени: 0,2; 0,32; 1,0; 1,44; 1,5 мин по три образца на каждый режим. Время 0,32 и 1,44 мин определяли из неравенства (1).

Далее проводили испытания на коррозию в среде 3%-ного раствора NaCl в дистиллированной воде (рН 7) в течение шести месяцев. Показателем антикоррозионной стойкости алюминиевого покрытия была скорость коррозии. Для сравнения использовали значения скорости коррозии, полученные при испытании покрытия без дробеструйной обработки. Скорость коррозии на покрытии без обработки составила 0,0012 г/(м²˙ч). Соответственно, скорость коррозии при времени обработки 0,2; 0,32; 1,0; 1,44; 1,5 мин составила 0,0012; 0,0008; 0,0008; 0,0008; 0,0011 г/(м²˙ч).

При испытании оставшихся десяти образцов с аналогичными режимами дробеструйной обработки на коррозионную стойкость при рН 4 и рН 8,5 были получены следующие результаты. При рН 4 результаты практически совпадают с результатами на коррозию при рН 7. При рН 8,5 скорость коррозии при соответствующих временах составила: 0,0012; 0,0010; 0,0010; 0,0010; 0,0012 г/м²˙ч.

Таким образом дробеструйная обработка алюминиевого газотермического покрытия при давлении воздуха 5 атм и времени в интервале от 0,32 до 1,44 мин повышает его антикоррозионную стойкость.

Формула изобретения

1. СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОГО ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ путем дробеструйной обработки, отличающийся тем, что дробеструйную обработку проводят в течение времени, определяемого из неравенства где τ - время обработки покрытия, мин; P - давление воздуха, атм; S - площадь нанесения покрытия, см²;
H_п - толщина нанесенного покрытия, мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дробеструйную обработку ведут при давлении воздуха 2 - 5 атм.

РИСУНКИ

Рисунок 1