Способ формирования оксидного титанового покрытия на стальной поверхности

Изобретение относится к защите стальных изделий от коррозии и механического износа и может быть применено в машиностроении, нефтяной и химической отраслях промышленности. Способ формирования оксидного титанового покрытия на поверхности стальной пластины, включающий нанесение на поверхность стальной пластины слоя суспензии, имеющей следующий состав H2O+Na2SiO3+K0.06TiO2, сушку суспензии и последующую термическую обработку в интервале температур 1100-1200°С, при этом используют суспензию при следующем весовом соотношении: H2O : Na2SiO3 (в NaOHводн.) : K0.06TiO2 = 1:0,05:0,05, с размером частиц до 150 нм. Изобретение обеспечивает увеличение срока службы стальных изделий за счет повышения коррозионной стойкости, механической и химической устойчивости, а также увеличения прочности сцепления оксидного покрытия со стальной основой. 1 пр.

 

Изобретение используется для защиты стальных изделий от коррозии и механического износа и может быть применено в машиностроении, в нефтяной и химической отраслях промышленности.

Известны способы формирования покрытия из диоксида титана (пат. RU 2483141, С23С 26, C09K 3/18, С03С 17/23, B60J 1, B05D 5, A61F 9/02, А61С 19, A47G 1. Покрытия из диоксида титана и способы формирования покрытий из диоксида титана с уменьшенным размером кристаллитов. 2009. Шарма Прамод К.). Покрытие формируется нанесением золь-гель композиции с уменьшенным размером кристаллитов на подложку с последующим нагреванием подложки до температуры, достаточной для образования покрытия из диоксида титана, содержащего кристаллы с размером кристаллитов менее 35 нм.

Недостатком прототипа является использование наноразмерных кристаллитов диоксида титана в составе золь-гель композиции для получения покрытия. Достижение наноразмерности требует специальной подготовки, в том числе использования достаточно мощных измельчительных аппаратов.

Настоящее изобретение направлено на упрощение способа нанесения защитного покрытия стали, что позволит сэкономить время и снизить ресурсозатраты.

Указанный технический результат достигается нанесением на стальную основу суспензии состава: H20+Na2SiO3+K0.06TiO2, с последующим высушиванием суспензии и термической обработкой в интервале температур 1100-1200°С.

Сущность заявленного изобретения поясняется следующим описанием.

Размер частиц наносимого покрытия выбран <150 нм, для увеличения сплошности получаемого покрытия и, как следствие, повышения антикоррозионной устойчивости. При размере частиц более 150 нм, покрытие становится большим по толщине, пористым и несплошным.

Толщина покрытия определена из следующих соображений. Средняя толщина покрытия ≈75 мкм, обеспечивает высокую адгезию покрытия к стальной основе. Уменьшение толщины покрытия позволяет также снизить экономические и ресурсные затраты.

Пример осуществления технического решения. Стальную основу зачищают с помощью шлифовальной бумаги М40 и обезжиривают ацетоном. Суспензию готовят в весовом соотношении H20 : Na2SiO3 (в NaOHводн) : K0.06TiO2 = 1:0,05:0,05. Полученную суспензию наливают ровным слоем на стальную основу и высушивают в течение суток. Термическую обработку проводят с помощью газовой горелки (интервал температур 1100-1200°C).

Эксплуатационные свойства полученного покрытия, нанесенным представленным способом следующие: прочность сцепления со стальной основой 1,2 МПа, прочность покрытия при изгибе стальной пластины - отслоение происходит при изгибе основы на 20°, химическая стойкость сталь - покрытие увеличилась в 2-3 раза.

Сформированное таким способом оксидное титановое покрытие для защиты стали от коррозии и износа позволяет упростить процесс формирования защитного слоя на поверхности стали без ухудшения физико-химических и механических характеристик, обеспечивает экологическую безопасность, высокую термическую устойчивость, надежную защиту стали от коррозии и механического износа.

Способ формирования оксидного титанового покрытия на поверхности стальной пластины, включающий нанесение на поверхность стальной пластины слоя суспензии, имеющей состав H2O+Na2SiO3+K0.06TiO2, сушку суспензии и последующую термическую обработку в интервале температур 1100-1200°С, отличающийся тем, что используют суспензию при следующем весовом соотношении: H2O : Na2SiO3 (в NaOHводн.) : K0.06TiO2 = 1:0,05:0,05, с размером частиц до 150 нм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения износостойкого покрытия. Способ включает нанесение порошкового материала на обрабатываемую поверхность и последующую лазерную наплавку.

Изобретение относится к способу гибридного лазерного шаржирования поверхности образца. Способ включает подачу направленного потока газопорошковой смеси на поверхность обрабатываемого образца с одновременным созданием на его поверхности твердожидкой области с помощью лазерного луча и перемещением образца относительно лазерного луча и газопорошковой смеси.

Изобретение относится к обрабатывающей головке (1) для обработки поверхности посредством лазерного луча. Обрабатывающая головка (1) включает в себя канал (2) для прохода лазера, имеющий продольную ось (A), по меньшей мере один канал (3) для подвода порошка и канал (4) охлаждения для охлаждения обрабатывающей головки (1).

Изобретение относится к области получения жаростойких материалов и может быть использовано для нанесения высокотемпературных антиокислительных защитных покрытий на особожаропрочные конструкционные материалы (углерод-углеродные и углерод-керамические композиционные материалы, углеграфитовые материалы, сплавы на основе Nb, Мо, W), широко применяемые в авиакосмической, ракетной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способу формирования функционально-градиентного покрытия селективной лазерной наплавкой. В фокус лазерного излучения подают порошковый материал по крайней мере из двух автономно работающих дозаторов, в одном из которых находится порошок с низкой микротвердостью (менее HRC30) и высоким коэффициентом термического расширения (КТР) (более 9*10-6 К-1), а в другом - с высокой микротвердостью (более HRC70) и низким КТР (менее 6*10-6 К-1).

Изобретение относится к способу защиты подшипников электрических машин от повреждений электрическим током. Обезжиривают сопрягаемые поверхности внутреннего и наружного колец подшипника.

Изобретение относится к способу плазменного нанесения наноструктурированного теплозащитного покрытия. Предварительно на срезе сверхзвукового сопла плазмотрона устанавливают конический насадок, внутренняя поверхность которого образует с внутренней поверхностью сопла излом, что позволяет после излома установить давление плазмы с напыляемым веществом в пристеночной части насадка равным давлению в вакуумной камере.

Изобретение относится к технологии получения покрытий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении или восстановлении деталей для придания поверхности повышенных характеристик сопротивления коррозии.

Изобретение относится к установке для получения наноструктурированных покрытий из материалов с эффектом памяти формы на поверхности детали. Установка выполнена с возможностью достижения в вакуумной камере давления 2÷4 бар.

Изобретение относится к технологии плазменной обработки изделий, а более конкретно к электродуговым плазматронам, предназначенным для напыления порошковых материалов, включая тугоплавкие металлы.

Изобретение относится к получению наноструктурированных титан-оксидных пленок для солнечных элементов. Способ включает нанесение гидрозоля диоксида титана на подложку, сушку с образованием пленки и ее прокаливание.

Изобретение относится к прекурсорам оксидов металлов, содержащим по меньшей мере один атом металла, выбранный из группы, включающей In, Ga, Zn и Sn, по меньшей мере один не являющийся фотосшиваемым лиганд и по меньшей мере один фотосшиваемый лиганд.

Изобретение относится к способам получения покрытия на поверхности детали с помощью допированного раствора предшественника, содержащего ионы металла. Согласно одному варианту способа осуществляют нанесение допированного фторсиланом раствора указанного предшественника на поверхность детали, причем указанный раствор содержит более 0,6 мол.% указанного предшественника в растворителе, содержащем спирт.
Изобретение относится к способам получения эмиссионных слоев, в частности для органических светоизлучающих диодов. Способ нанесения эмиссионного слоя органического светоизлучающего диода на подложку из стекла или полимера, покрытую слоем анода, включает получение раствора, содержащего люминофорсодержащее соединение и проводящий материал, и нанесение тонкой пленки из полученного раствора на упомянутую подложку.
Изобретение относится к получению оксидных покрытий тантала на подложке из титана и его сплавов и может быть использовано для формирования покрытий пентаоксида тантала для изготовления материалов, содержащих пленочные структуры с новыми электрическими, магнитными, оптическими характеристиками, а также для получения имплантатов с электретными свойствами.
Изобретение относится к способу получения тонких пленок химических соединений. .
Изобретение относится к созданию электродов для электрохимических процессов с каталитическим покрытием, содержащим диоксид олова. .

Изобретение относится к комплексам оксалата димеди (I), стабилизированным с помощью компонентов нейтрального основания Льюиса. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к сердечнику с торцевыми поверхностями, на которые нанесено изоляционное покрытие. .

Изобретение относится к защите стальных изделий от коррозии и механического износа и может быть применено в машиностроении, нефтяной и химической отраслях промышленности. Способ формирования оксидного титанового покрытия на поверхности стальной пластины, включающий нанесение на поверхность стальной пластины слоя суспензии, имеющей следующий состав H2O+Na2SiO3+K0.06TiO2, сушку суспензии и последующую термическую обработку в интервале температур 1100-1200°С, при этом используют суспензию при следующем весовом соотношении: H2O : Na2SiO3 : K0.06TiO2 1:0,05:0,05, с размером частиц до 150 нм. Изобретение обеспечивает увеличение срока службы стальных изделий за счет повышения коррозионной стойкости, механической и химической устойчивости, а также увеличения прочности сцепления оксидного покрытия со стальной основой. 1 пр.

Наверх