Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора

Авторы патента:

Русинов Петр Олегович (RU)

Бледнова Жесфина Михайловна (RU)

Шишкалов Владимир Викторович (RU)

B82Y30/00 - Нанотехнология

B23P6/00 - Восстановление или ремонт изделий (правка или восстановление формы листовых металлов, металлических стержней, металлических труб, металлических профилей или специфических изделий, изготовленных из них B21D 1/00,B21D 3/00; восстановление дефектных или поврежденных изделий путем наплавки B22D 19/10; способы или устройства, отнесенные к одному из других подклассов, см. соответствующий подкласс)

B22D19/10 - восстановление дефектных или поврежденных изделий путем наплавки (прочими способами B23P 6/04)

B22D11/059 - материалы или покрытия форм

Владельцы патента RU 2624878:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при восстановлении рабочей поверхности стенок кристаллизатора без его разборки. Способ включает очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и высокоскоростное газопламенное напыление на них жаропрочного износостойкого покрытия в виде механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y при следующем соотношении компонентов, мас.%: cBN 21-34, Ni₃Al 37-40, Si 9-12, С 3-5, Со12-15,Y 5-7, начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа. Высокоскоростное газопламенное напыление упомянутого покрытия осуществляется в защитной среде аргона на слой NiAl толщиной 100-150 мкм, обладающий эффектом памяти формы, нанесенный на изношенные стенки катализатора. Изобретение позволяет проводить операцию восстановления без разборки кристаллизатора, а также повысить износостойкость покрытия и адгезию покрытия к рабочей поверхности кристаллизатора. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при восстановлении рабочей поверхности стенок кристаллизатора без его разборки.

Известны следующие способы восстановления стенок катализатора.

Способ восстановления рабочей поверхности нижней части стенок кристаллизатора, изготовленных из меди и ее сплавов, без его разборки включает насечку глубиной до 0,5 мм рабочей поверхности с глубиной износа не менее 1,0 мм. Затем проводят дробеструйную обработку рабочей поверхности с глубиной износа не менее 0,5 мм. На обработанную рабочую поверхность газотермическим напылением наносят подслой из термореагирующего материала толщиной 0,1-0,2 мм и рабочий слой из износостойкого материала. При этом глубина остаточного износа составляет не менее 0,5 мм (патент РФ №2286228).

Способ восстановления рабочих стенок кристаллизатора без его разборки, включающий дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и газотермическое напыление на них износостойкого покрытия на основе медно-никелевых сплавов (патент РФ №2119404).

Недостатком данных способов является низкая прочность сцепления покрытий с основой и износостойкость покрытий.

Наиболее близким является способ восстановления рабочих стенок кристаллизатора без его разборки, включающий дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и газотермическое напыление на них износостойкого покрытия на основе медно-никелевых сплавов, напыление покрытия осуществляют, начиная с глубины износа не менее 0,5-0,6 мм, толщиной, не превышающей глубину износа. После напыления покрытия на него наносят жаростойкую смазку. Покрытие напыляют толщиной, меньшей глубины износа не менее чем на 0,5-0,6 мм (патент РФ №2186654).

Однако данный способ отличается невысокой стойкостью покрытия из-за недостаточной прочности сцепления его с рабочей поверхностью стенок кристаллизатора.

Задачей изобретения является совершенствование способа восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора без его разборки.

Техническим результатом является повышение износостойкости, адгезии покрытия к рабочей поверхности кристаллизатора.

Технический результат достигается предложенным способом восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора, включающим очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и высокоскоростное газопламенное напыление на них жаропрочного износостойкого покрытия в виде механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y при следующем соотношении компонентов, масс. %:

cBN	21-34
Ni₃Al	37-40
Si	9-12
С	3-5
Co	12-15
Y	5-7,

начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа.

Высокоскоростное газопламенное напыление механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y осуществляется в защитной среде аргона на слой NiAl толщиной 100-150 мкм, обладающий эффектом памяти формы, нанесенный на изношенные стенки катализатора.

В процессе высокоскоростного газопламенного напыления механически активированных порошков происходит выделение энергии, накопленной в процессе механической активации, что обеспечивает более надежную адгезию и повышенные прочностные свойства многослойного композита, а высокая скорость напыления обеспечивает формирование наноразмерной структуры. Указанная последовательность напыления порошков при формировании композита «слой из материала с эффектом памяти формы - упрочняющий слой» обеспечивает увеличение его жаропрочности, а слой из материала с эффектом памяти формы блокирует или замедляет распространение дефектов в процессе эксплуатации, что способствует повышению долговечности и прочностных свойств.

Способ реализуется следующим образом. Проводят очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов. Затем на изношенные стенки катализатора наносят слой NiAl толщиной 100-150 мкм, обладающий эффектом памяти формы. Далее в защитной среде аргона на слой NiAl осуществляют высокоскоростное газопламенное напыление жаропрочного износостойкого покрытия в виде механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y, начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора осуществляют по технологии, описанной выше, при следующем соотношении компонентов механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y, масс. %:

cBN	21
Ni₃Al	40
Si	12
C	5
Co	15
Y	7

Пример 2. Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора осуществляют по технологии, описанной выше, при следующем соотношении компонентов механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y, масс. %:

cBN	29
Ni₃Al	38
Si	10
С	4
Co	13
Y	5

Пример 3. Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора осуществляют по технологии, описанной выше, при следующем соотношении компонентов механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y, масс. %:

cBN	34
Ni₃Al	37
Si	9
С	3
Со	12
Y	5

1. Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора, включающий очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и высокоскоростное газопламенное напыление активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y с формированием на них жаропрочного износостойкого покрытия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

cBN	21-34
Ni₃Al	37-40
Si	9-12
С	3-5
Со	12-15
Y	5-7,

начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высокоскоростное газопламенное напыление механически активированного порошка cBN-Ni₃Al-Si-C-Co-Y осуществляют в защитной среде аргона на слой NiAl толщиной 100-150 мкм, обладающий эффектом памяти формы, нанесенный на изношенные стенки катализатора.

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для создания наборов микросфер, оптически кодированных за счет нанесения на их поверхность слоев противоположно заряженных полиэлектролитов и слоев водорастворимых флуоресцентных нанокристаллов и несущих на своей поверхности распознающие биологические молекулы.

Способ формирования массива ферромагнитных нанопроволок на ступенчатой поверхности полупроводниковых подложек с буферным слоем меди // 2624836

Использование: для создания массива упорядоченных ферромагнитных нанопроволок на ступенчатой поверхности Cu2Si с буферным слоем меди. Сущность изобретения заключается в том, что способ формирования массива ферромагнитных нанопроволок включает формирование упорядоченной ступенчатой структуры силицида меди Cu2Si в условиях сверхвысокого вакуума на предварительно подготовленной поверхности вицинального кремния Si(111), на поверхность подложки Cu2Si/Si(111) наносят буферный слой меди толщиной 2 нм с последующим формированием на его поверхности эпитаксиальных массивов ферромагнитных нанопроволок с заданными геометрическими параметрами осаждением ферромагнитных металлов под малыми углами наклона в интервале (10°÷30°) к плоскости ступенчатой подложки с медным буферным слоем.

Способ изготовления герметичных изделий из композиционных материалов // 2624707

Изобретение относится к способу изготовления герметичных изделий. Способ включает изготовление внутренней оболочки из композиционного материала (КМ), формирование на ней герметичного покрытия, изготовление поверх покрытия наружной оболочки из КМ на основе того же типа армирующих волокон, что и КМ внутренней оболочки, при этом используют высокомодульные высокопрочные углеродные волокна.

Прозрачный высокобарьерный материал // 2624704

Изобретение относится к полимерным материалам, предназначенным для упаковки пищевых продуктов и обеспечивающим их сохранение. Прозрачный высокобарьерный материал в форме многослойной структуры включает полимерную основу в виде полимерной пленки из сложного полиэфира, слой осажденного оксида алюминия, печатное изображение и полиолефиновую пленку.

Способ получения фотокатализатора на основе полупроводниковой нано-гетероструктуры cds-wo3-tio2 // 2624620

Изобретение относится к способам получения тройных нано-гетероструктур из полупроводниковых материалов, характеризующихся различной шириной запрещенной зоны, и может быть использовано при разработке фотокатализаторов на основе нано-гетероструктурных материалов в фотоэлектрохимических и фотокаталитических устройствах для получения чистого водорода и кислорода, синтеза органических молекул.

Детекторная головка // 2624608

Изобретение относится к области измерительной техники и касается детекторной головки. Детекторная головка включает в себя корпус, который выполнен в виде основания и крышки.

Способ изготовления массивов кобальтовых нанопроволок // 2624573

Изобретение относится к изготовлению массивов кобальтовых нанопроволок в порах трековых мембран. Способ включает электроосаждение кобальта в поры трековых мембран из электролита, содержащего CoSO4⋅7H2O - 300-320 г/л, H3BO3 - 30-40 г/л, при рН 3,5-3,8 и температуре 40-45°С.

Способ получения нанокапсул семян чиа (salvia hispanica) в конжаковой камеди // 2624532

Изобретение относится к способу получения нанокапсул семян чиа в конжаковой камеди. Указанный способ характеризуется тем, что порошок семян чиа медленно добавляют в суспензию конжаковой камеди в бензоле, в присутствии 0,01 г Е472с в качестве поверхностно-активного вещества, затем перемешивают при 1000 об/мин, далее приливают бутилхлорид, после чего полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, при этом массовое соотношение ядро:оболочка составляет 1:1 или 1:3.

Способ получения нанокапсул семян чиа (salvia hispanica) в альгинате натрия // 2624531

Изобретение относится к способу получения нанокапсул семян чиа в альгинате натрия. Указанный способ характеризуется тем, что в качестве оболочки нанокапсул используют альгинат натрия, при этом порошок семян чиа медленно добавляют в суспензию альгината натрия в бензоле в присутствии 0,01 г Е472с в качестве поверхностно-активного вещества, затем перемешивают при 1000 об/мин, далее приливают четыреххлористый углерод, после чего полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре, при этом массовое соотношение ядро:оболочка составляет 1:1 или 1:3.

Способ получения нанокапсул унаби в геллановой камеди // 2624530

Изобретение относится к способу получения нанокапсул унаби в геллановой камеди. Указанный способ характеризуется тем, что 500 мг порошка ягод унаби диспергируют в суспензию 1,5 г геллановой камеди в бутаноле в присутствии 0,01 г препарата Е472с в качестве поверхностно-активного вещества при перемешивании 1300 об/мин, затем приливают 10 мл метиленхлорида, полученную суспензию отфильтровывают и сушат при комнатной температуре.

Способ модификации железосодержащих поверхностей узлов трения // 2623538

Изобретение относится к способу модификации железосодержащих поверхностей трения и может быть использовано для снижения механических потерь на трение, увеличения долговечности трущихся металлических поверхностей в двигателях внутреннего сгорания, агрегатов трансмиссий, ходовой части транспортных средств и может быть использовано для одновременного восстановления металлических трущихся поверхностей.

Способ ремонта ведущих дисков узла сцепления силового агрегата // 2623126

Настоящее изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к способу ремонта узлов силового агрегата. Способ ремонта ведущих дисков узла сцепления включает восстановление опорных поверхностей пазов маховика и шипов ведущих дисков.

Способ восстановления изношенной поверхности шлицов каретки синхронизатора // 2622551

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для ремонта деталей, содержащих шлицевые соединения, в частности шлицов каретки синхронизатора. В способе наплавляют проволоку из материала с высокой твердостью на изношенную поверхность в среде углекислого газа, при этом после наплавки поверхность шлицов каретки синхронизатора восстанавливают до номинального размера, требуемой формы и чистоты поверхности готовой детали путем электроэрозионной обработки наплавленного высокотвердого материала с использованием шаблонного графитового электрода-инструмента, изготовленного по форме шлицов каретки синхронизатора с поверхностью в виде копии поверхности сопряжения ответной детали.

Способ получения антифрикционного покрытия на контактирующих трущихся поверхностях // 2622547

Изобретение относится к смазочным композициям, в частности к составам для обработки пар трения, и может быть использовано в машиностроении для обработки пар трения, а также при эксплуатации механизмов и машин для продления межремонтного ресурса или во время ремонтно-восстановительных работ.

Способ восстановления изношенной поверхности зубьев каретки синхронизатора // 2621942

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте деталей, в частности зубьев каретки синхронизатора. В способе наплавляют с помощью проволоки из материала с высокой твердостью слой в среде углекислого газа, затем восстанавливают поверхность зубьев до номинального размера, требуемой формы и чистоты поверхности путем электроэрозионной обработки слоя наплавленного высокотвердого материала с использованием шаблонного графитового электрода-инструмента, поверхность которого представляет собой копию поверхности сопряжения ответной детали.

Способ оптимизации газовой турбины к области ее применения // 2618988

При оптимизации газовой турбины, имеющей лопатки с первым керамическим теплоизоляционным покрытием, к области ее применения извлекают лопатки из газовой турбины, после чего удаляют, по меньшей мере, частично первое керамическое теплоизоляционное покрытие с извлеченных из турбины лопаток и/или берут новые лопатки.

Способ восстановления первоначальной формы лопатки турбомашины, содержащей по меньшей мере одну деформированную зону, путем дробеструйной обработки // 2618966

Изобретение относится к области ремонта, выполненного как единое целое моноколеса турбореактивного двигателя летательного аппарата, и предназначено для ремонта любой лопатки турбомашины.

Сегмент для восстановительной трубы и способ восстановления труб // 2618023

Изобретение относится к области ремонта и восстановления трубопроводов, в частности к ремонту без выкапывания трубопровода из земли с обеспечением на его внутренней кольцевой поверхности облицовки с помощью сегмента.

Способ изготовления моноколеса гтд из заготовки с обнаруженными при её обработке дефектами // 2612108

Изобретение относится к авиационной промышленности и может быть использовано для изготовления моноколес турбомашин. Способ включает последовательную черновую обработку концевыми фрезами верхних, средних и концевых участков лопаток и дальнейшую их чистовую обработку.

Способ восстановления износа боковых поверхностей шлицев // 2611000

Изобретение относится к восстановлению изношенных боковых поверхностей шлицев. Осуществляют нагрев и раздачу боковых поверхностей шлицев электрод-инструментом для электромеханической обработки, движущимся вдоль шлица по его поверхности.

Обработка материалов через оптически прозрачный шлак // 2621095

Изобретение относится к способу обработки материала энергетическим лучом и способу образования изделия направленной кристаллизацией. Осуществляют выращивание подложки (24) по мере кристаллизации ванны (28) расплава под слоем (30) расплавленного шлака.