Состав для подготовки поверхности чугунных и стальных изделий перед эмалированием

,.ЯО 1122753 за С 23 П 3 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 22-0 свин- хлорсвязую. группы е а, бу- ющем 4. Бюл. Ф 41 ров и Ю.А.Дуд т проблем лит к. АН Укра(088. 8)рское свидетельстС 23 0 3/00, 19 кое свидетельствоС 23 0 3/00, 19 кое свидетельствоС 21 П 1/74, 19 10 55 во СССР70.СССР69.СССР64,ЖеМел(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ПНОСТИ ЧУГУННЫХ И СТАЛПЕРЕД ЭМАЛИРОВАНИЕМ,ДГОТОВКИ ПОВЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙодержащийоду, о т л ичто, с цельюепления эмали Руду, мел и в и й с я тем, я прочности сц ической поверх зн чаю повыше метал ностью, он докислитель,ихромат кацевокислый камоний или марслый натрий,полнителвыбраннылия или ьно содержит й из группы: натрия, марга сернокислый .а ерноватистоки атрия или сви лий, н ганец, нитрат 2 8,5 стальноца, нитрит ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) . Авт350870, к2. Автор9 36763, кл3. Автор196074, кл натрия, перекись марганца илица, перкарбонат натрия, сольноватой кислоты и в качествещего вещество, выбранное изжидкое стекло, бентонит, глинра, квасцы, цемент при следусоотношении компонентов, маслезная руда 0,5 Окислитель, выбранный из группы: бихромат калия или натрия, марганцевокислый калий, надсернокислый аммоний илн марганец, серноватистокислый натрийнитрат натрия или свинца,нитрит натрия, перекись марганца или свинца,перкарбонат натрия, соль хлорноватой кислоты 0 Связующее вещество, выбранное из групж: жидкое стекло,бентонит, глина, бура, квасцы,цементВода 0Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно химического, и может быть использовано для получения качественного . эмалевого покрытия на чугунных и 5 ст альных,изделиях.Характер подготовки поверхности металлоизделий под эмалирование обуславливает качество эмалевого покрытия по сплошности, механичес кой прочности, термостойкости и другим показателям. Для улучшения, прочности сцепления металла с эмалью стальные и чугунные изделия перед эмалированием подвергают 15 специальной обработке, например, в озонирующем растворе Г 1.1 посредством термодиффузионного насыщения эле -ментами, оттесняющими углерод в глубь металла Е 2 З.20Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав, содержащий смесь железной руды (40-100 Ж) и мела (60-07 1, отжиг проводят при 800-1100 С в тече ние 6-10 ч. Этот состав применяют в производстве чугунной эмалированной арматуры, После механической обработки отливки помещают в печь при 100 в 1 С, их укладывают рядами в горшки и засыпают обезуглероживающей смесью. Термообработанные детали опескоструивают и эмалируют мокрым способом. Эмалированные от - ливки контролируются по электростатической сплошности при 8000 В и35 по термостойкости методом тепло- смен 33.Недост атками из ве ст но го сост а - ва являются появление пригаров руды к поверхности чугунных отливок вплоть до спеченных глыб и газообразования при последующем обжиге эмали, наблюдающиеся при колебаниях режима отжига по температуре, Вследствие большого перепада тем 45 ператур в действующих печах камерного типа верхние горшки с деталями прогреваются сильнее, а нижние слабее, что и приводит к различной интенсивно.ти процесса обезуглероживания. Другой причиной газообразования служит недостаточно плотный контакт между обезуглероживающей смесью и поверхностью детапей, так как средняя фракция дробленой железной руды составляет Ммм. Кроме того, обезуглероживающая смесь в некоторых местах осыпается с поверх ности отливок, что также способствует неравномерной глубине обезуглероженной зоны.Цель изобретения - повышение проч ности сцепления эмали с металлической поверхностью.Цель достигается тем, что состав для подготовки поверхности чугунных и стальных изделий перед эмалироваванием, содержащий железную руду мел и воду, дополнительно содержит " окислитель, выбранный из группы: бихромат калия или натрия, марганцево кислый калий, надсернокислый аммоний или марганец, серноватистокислый натрий, нитрат натрия или свинца, нитрит натрия, перекись марганца или свинца, перкарбонат натрия, соль хлорноватой кислоты и в качестве связующего вещество, выбранное из группы: жидкое стекло, бентонит,глина, бура, квасцы, цемент при следующем соотношении компонентов, мас.7: Железная рудаМелОкислитель, выбранный изгруппы: бихромат калияили натрия,марганцевокислый калий,надсернокислый аммоний илимарганец, серноватистокис -лый натРий (МаЯ 05),нитрат натрия илисвинца,нитрит натрия,перекись .марганца илисвинца,перкарбонат натрия(Иа СО 4 ЗНО или 4 Иа СО,Н СО ), соль хлорноватой кислоты (КС 10 з) 0,5-1,5Связующее вещество,выбранное из группы:жидкое стекло, бентонит,глина, бура, квасцы,цементВода 0,5-10 21-55 3,0 - 8,5Остальное Отливки с нанесенным составом в виде шликера толщиной 3-7 мм сушат на воздухе при 100-150 С в течение 20-30 мин и подвергают термообработке с выдержкой 6-10 ч при 800-1 100 С. Режим отжига зависит от применяемой марки чугуна и стали под эмалирование.Нанесение обезуглероживающего состава в виде суспензии на изделия осуществляют окунанием, а не засыпкой в горячей печи, что исклю,0 Глин 0 ерекись арганца з 1122 чает тяжелый физический труд при по-" вышенных температурах и более гиги - енично из - за отсутствия ылевыделений, При этом расход состава уменьшается, так как отпадает необходи - мость в заполнении обезуглероживающей смесью всего внутреннего объема отливок и окружающего пространства между ними,Железная руда в составе должна . О быть более мелкой фракции в . от пылевыделенной до 3 мм, а мел молотый. Увеличение содержания мела в составе способствует снижению пригара или его отсутствию и не 15 требует слишком высоких температур нагрева ( вьппе 1000 С). Окислитель обеспечивает меньшую чувствитель - ность процесса обезуглерожива - ния к пониженным температурам отжига и колебаниям его режима во времени. При наличии связующего обезуглероживающий состав прочнее удерживается на поверхности эмалируемых деталей и самопроизвольно не сползает с их.поверхности.При содержании железной руды в составе смеси на нижнем пределе 0,57 и соответственно максимальном содержании мела 557 на поверхности чугунных и стальных изделий после отжига пригары смеси практически отсутствуют. Увеличение содержания железной руды более 107. при уменьшении содержания мела ниже 217. способствует повьппению степени35 пригара, что нежелательно, так как требует больших затрат времени на очистку деталей от спеченной смеси. Содержание окислителя в составеменее 0,57 не оказывает какого-либо заметного влияния на скоростьпроцесса обезуглероживания, тогдакак его содержание более 1,53 ужесущественно не улучшает ее. С увеличением содержания мела расходсвязующего уменьшается, посколькумел имеет, более мелкую фракцию,чем железная руда. При содержаниисвязующего менее З,ОХ шликер обезуглероживающей смеси слабо удерживается на поверхности изделий.Если же содержание связующего превьппает 8,57, то шликер обезуглероживающей смеси становится слишкомвязким и его кроющая способностьухудшается. При этом степень пригара обезуглероживающей смеси также повьппается.П р и м е р. Под эмалированиеотлита опытная партия чугунныхи стальных золотников, диафрагмовых корпусов вентилей с диаметром условного прохода Д, 70,100 мм и плиток размером 1 Ох 60 хх 100 мм в количестве около 80 шт.Термообработку литых деталей проводили в камерной электропечи поизвестному и предложенному способам.Одну партию деталей помещали вкороба и засыпали смесью железнойруды и мела в соотношении 9:1 (известный способ) Другую партию деталей покрывали шликером обезуглероживающей смеси, составы и соотношение компонентов которой приведены в табл, 1,122753 Продолжение табл,21 Надсернокис,5 Цемент 8,5 лый аммоний 60 9 3 5,3 35 Серноватис,7 Бура токислый натрий 42 Азотнокислый 0,5 Квасцы 4,5 натрий Извест 10 90 Т аблиц а 2 Содержание компонентов,Сост Окислитель Неорга-, Воданическое Железная руда связую- щее 3,5 7,0 8 Для указанных 5 составов в качестве окислителя последовательно использовали марганцевокислый калий, перекись марганца, надсернокислый аммоний, серноватистокислый натрий, азотнокислый натрий, а неорганическим связующим соответственно было жидкое стекло, глина, цемент, бура, квасцы. Детали со слоем шликера толщиной 3-7 мм высушивали при 100-150 фС в течение 20-30 мин Для сравнения предлагаемого состава с известным проводили термообработку деталей из чугуна и стапи различных марок. Одну партию деталей помещапн в короба и засыпали 30сме сью железной руды и мел а в соотношении 9:1 известный способ ), другую покрывали шликером предло" .женного состава, который приведенв табл. 2. Для укаэанных 3 составов в качестве окислителя был 35 использован, например, маргунцевокислый калий, а неорганическимсвязующим было жидкое стекло. Детали, покрытые шликером, высушивали при 100-150 С в течение 20- 40 30 мин, толщина слоя шликера составляла 3-7 мм. Обе партии деталей выдерживали при 1000-1040 С вФтечение 8 ч.122753 Содержание компонентов, Х Состав Вода Неорганическое связую- щее Железная .Мел руда кислитель 8,5 21 0,5 60 1 О Известный 1 О 90 Вез нз- Вез изме- Веэ измемевений лений лений СЧ 18-36 На 3-й теплосмене 2. откола эмали 175 СЧ 24-44 На 5-й теплосиене 1 откол эмали То ие То не То зе 94 242 Н 247 ВЧ 45-5 1На 5-й теплосмене 2 откола эмали 201 Н ВЧ 42-12 На 4-й теппосменеоткол эмали Н 209 254 МФФ Н На 5-й тепло- смене 1 откол эмали Н 212 255 Н На 4-й тепло- смене 2 откола эмали Ст. 4 ОЛ Н 217 267 Термообработанные детали опескоструивали и эмалировапи мокрым способом -грунтовой и покровной эмалями 3132 и 92 Т. Эмалированные детали после контроля сплошности покрытия при 9000 В испытывали на термостойкость - 5 теплосмен от 250 Со с последующим охлаждением. в водепосле двухмесячной вылежки, т.е,в условиях, более ужесточенных посравнению со стандартными 3 дня вы -лежки, 3 теппосмены ст 200 С с по -Продолжение табл. 2 следующим охлаждением в воде). Параллельно для оценки прочности сцеп. ления методом сдвига готовили парные образцы с эмалевым покрытием между ними. Результаты испытаний прочности сцепления металла с эмалевым покрытием по термостойкости и напряжениям сдвига после подготовки поверхности чугунных и стальных изделий под эмалирование с применением известного и предлагаемого составов приведены в табл. 3,Т абаиц а 3О 122753 Сост авит ель В. Олей ниченкоТехред М.Надь Корре ктор М. Мак симишинец Редактор Т. Кугрышева Заказ 8105/26 Тираж 899 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, ч Из данных табл.3 видно, что прочность сцепления металла с эмале.вым покрытием при испытании на термостойкость в ужесточенных условиях была после обработки в предлагаемом 5 составе,. так как при отжиге на 3-5-й теппосменах при 250 С появлялись отоколы эмали на деталях. Наряду с этим после подготовки поверхности образцов под эмапирование в предлагаемомО составе напряжение сдвига между эмалевым покрытием и металлом увеличилось в среднем на 20-253,Использование предлагаемого состава позволяет улучшить качество эма лированных изделий. Преимущество этого состава также состоит в возможности механизации операции нанесе -ния обезуглероживающей смеси на эмалируемые детали перед отжигом, например, путем конвейерного окунания изделий в ванне со шликером или пульвериэацией смеси на крупногабаритные изделия. Обработка предлагаемого состава более гигиеничнавследствие отсутствия пылевыделений,состав пригоден для печей любойконструкции. По предварительнымрасчетам ожидаемаяэкономия на 1 тэмалированных изделий от сокращения расхода состава на 50-707и снижения трудозатрат по очисткедеталей от спеченной смеси на 10203 составит 30-50, руб,