PL161757B1 - Sposób wykonywania zabezpieczenia kwasoodpornego na stopach zelaza PL - Google Patents

Abstract

Sposób wykonywanie zabezpieczenia kwasoodpornego na stopach zelaza przez dyfu- zyjne nakladanie w procesie obróbki cieplnej droga umieszczania obrabianego przedmiotu w proszkowej mieszaninie zawierajacej zwiazki bedace zródlem boru i krzemu oraz aktywator, znam ienny tym, ze stopy zelaza o zawartosci wegla w stali nie mniejszej niz 0,12% umieszcza sie w mieszaninie, w której stosunek wagowy aktywnych zwiazków krzemu do aktywnych zwiazków boru jest co najmniej równy jednosci. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania na stopach żelaza zabezpieczenia kwasoodpornego, szczególnie przed działaniem kwasu siarkowego w wysokich temperaturach, według którego stopy żelaza poddaje się dyfuzyjnemu działaniu związków krzemu i związków boru.

Znany jest sposób zabezpieczenia stali przed korodującym działaniem kwasu siarkowego przez zastosowanie ochrony anodowej. Sposób ten - dość skomplikowany aparaturowo - w temperaturze powyżej 100°C daje skuteczne zabezpieczenie jedynie dla stali wysokostopowych.

Znane są również sposoby kwasoodpornej ochrony stali przez nakładanie na nią powłok natryskowych z tworzyw sztucznych lub powłok metalicznych z cyrkonu, tantalu lub chromu. Powłoki z tworzyw sztucznych skutecznie chronią stal przed kwasem siarkowym przy niskich temperaturach, poniżej 80°C. Powłoki z cyrkonu zabezpieczają stal tylko przed działaniem kwasu siarkowego o stężeniach poniżej 70% wagowych. Ochrona przy pomocy tantalu jest bardzo droga. Natomiast przedstawiona w opisie patentowym PRL 146 144 ochrona stali przy pomocy powłoki chromowej wymaga uciążliwej obróbki wstępnej i stanowi skuteczne zabezpieczenie jedynie przed kwasem o bardzo wysokim stężeniu powyżej 98,3% wagowych.

Znane jest również z patentów ZSRR nr 718 496 i 819 216 uzyskiwanie na stopach żelaza powłok w drodze dyfuzyjnego borokrzemowania. W chronionych tymi patentami zestawach mieszanin zdecydowana jest przewaga związków boru nad związkami krzemu. Otrzymane wskutek borokrzemowania przy użyciu tych mieszanin z przewagą związków boru powłoki są twarde, odporne na ścieranie, krzem dodawany w formie nieaktywnego SiO2 jest tu jedynie modyfikatorem przyspieszającym procesy dyfuzyjne.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób uzyskiwania zabezpieczenia kwasoodpornego na stopach żelaza przez dyfuzyjne nakładanie powłoki w procesie obróbki cieplnej drogą umieszczania obrabianego przedmiotu w proszkowej mieszaninie zawierającej związki będące źródłem boru i krzemu oraz aktywator charakteryzujący się tym, że stopy żelaza o zawartości węgla w stali nie mniejszej niż 0,12% umieszcza się w mieszaninie, w której stosunek wagowy aktywnych związków krzemu do aktywnych związków boru jest co najmniej równy jedności.

Stopy żelaza, zwłaszcza stal węglowa, poddane procesowi dyfuzyjnego krzemoborowania według wynalazku uzyskują skuteczną ochronę przed korozyjnym działaniem kwasów, w tym głównie kwasu siarkowego o stężeniach zwykle powyżej 90% i w temperaturach aż do temperatury wrzenia.

Mieszanina proszkowa stosowana w sposobie według wynalazku może być wykorzystywana nawet 10 krotnie w kolejnych procesach krzemoborowania wymagając wtedy jedynie uzupełniania aktywatora w ilości dopełniającej jak dla świeżego proszku.

161 757

Przykład realizacji sposobu według wynalazku: Wyprażony w celu odwodnienia przez 2 godziny w temperaturze 473V kaolin wymieszano w mieszalniku bębnowym ze związkiem stanowiącym źródło wysokoaktywnego krzemu uprzednio przesianym przez sito o wielkości oczek 0,075 mm oraz ze związkiem stanowiącym źródło aktywnego boru w proporcjach wagowych 40:30:30. Ponadto do mieszaniny dodano fluorek aluminium w ilości 0,5% wag. Próbki ze stali 20 wraz z przygotowaną mieszaniną proszkową umieszczoną w skrzynce retorty zbudowanej według polskiego opisu patentowego 127 850, tak aby próbki stalowe nie stykały się wzajemnie i nie stykały się ze ściankami retorty. Retortę ogrzewano w piecu sylitowym w temperaturze 950°C w ciągu 5 godzin. Po ochłodzeniu i rozładowaniu retorty próbki oczyszczono z resztek proszku.

W innych wariantach przykładu zamiast kaolinu stanowiącego źródło nieaktywnego związku krzemu jako wypełniacz zastosowano kwarc w ilości 10-30% wagowych mieszaniny; natomiast jako aktywator wariantowo stosowano fluorki lub chlorki aluminium, amonu lub potasowców. Ponadto stale o zawartości węgla mniejszej niż 0,12% przed ich krzemoborowaniem poddaje się nawęglaniu. Uzyskana grubość powłoki wynosiła 0,4 mm.

Po wykonaniu testu sprawdzającego kwasoodpomość uzyskanej powłoki, poddając próbki działaniu gorącego kwasu siarkowego w zakresie temperatur 150-285°C przez 2000 godzin, nie stwierdzono zmian stanu powierzchni próbek.

161 757

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wykonywanie zabezpieczenia kwasoodpornego na stopach żelaza przez dyfuzyjne nakładanie w procesie obróbki cieplnej drogą umieszczania obrabianego przedmiotu w proszkowej mieszaninie zawierającej związki będące źródłem boru i krzemu oraz aktywator, znamienny tym, że stopy żelaza o zawartości węgla w stali nie mniejszej niż 0,12% umieszcza się w mieszaninie, w której stosunek wagowy aktywnych związków krzemu do aktywnych związków boru jest co najmniej równy jedności.

   •Ar ★ ★