Жаростойкие стеклокристаллические покрытия для защиты нихромовых сплавов с применением вторичного продукта алюминиевого производства

• Автор: Мамаева, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 180 с. : ил.

1.1. ЗАЩИТА НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ ОТ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОРРОЗИИ

1.2. ЖАРОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАЩИТЫ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ ОТ КОРРОЗИИ.

1.3. СТЕКЛОМАТРИЦЫ ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ.

1.4. СИНТЕЗ ЖАРОСТОЙКИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА НИХРОМОВЫХ СПЛАВАХ.

1.4.1 СТЕПЕНЬ ЗАКРИСТАЛЛИЗОВДНИОСТИ СТЕКЛОМАТРИЦ СИТАЛЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ.

1.4.2. ПРОЧНОСТЬ СЦЕПЛЕНИЯ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ С ЖАРОСТОЙКИМИ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИМИ ПОКРЫТИЯМИ
1.5 ЗАВИСИМОСТЬ ФУНКЦИОНАЛЫ 1ЫХ СВОЙСТВ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ОТ ИХ ХИМИЧЕСКОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
1.6 ВЫВОДЫ

1.7 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ

2.1 СТРУКТУРНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.2. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ
2.3. МЕТОДИКА И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.3.1. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ. .
2.3.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ СТАНДАРТ
НАЯ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 3. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СТЕКЛОМАТРИЦЫ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МО А БЮ2 ТЮг С ПРИМЕНЕНИЕМ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
3.1. РАЗРАБОТКА СТЕКЛОМАТРИЦЫ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МО А БЮ2 ТЮ2 ДЛЯ СИНТЕЗА СИТАЛЛОВОЙ МАТРИЦЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
3.2. ЗАВИСИМОСТЬ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ СТЕКОЛ ОТ СОСТАВА, ТЕМПЕРАТУРЫ И ИХ ВЯЗКОСТИ.
3.3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СТЕКЛОМАТРИЦ И РЕЖИМА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТКОЛ НА СВОЙСТВА
3.3.1. ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.
3.3.2. ПЛОТНОСТЬ И МИКРОТВЕРДОСТЬ СТЕКЛОМАТРИЦ
3.3.3. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ СТЕКОЛ 1, 2Й СЕРИЙ.
3.4. ЗАВИСИМОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ СИТАЛЛОВОЙ СТРУКТУРЫ ОТ СОСТАВА СТКОЛ И РЕЖИМА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.
3.4.1. ВЛИЯНИЕ ОКСИДОВ ЬьО и ТЮ2 И ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА НА КРИСТАЛЛИЗАЦИЮ СТЕКОЛ
3.4.2. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА СТЕКЛОМАТРИЦ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ РЕЖИМА ТЕРМООБРАБОТКИ
3.5. ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ФОРМИРОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА НИХРОМОВЫХ СПЛАВАХ
4.1. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ЖАРОСТОЙКИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ.
4.2. ЗАВИСИМОСТЬ ФОРМИРОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ОТ РЕЖИМА ОБЖИГА
4.3. ЖАРОСТОЙКОСТЬ И ТЕРМОСТОЙКОСТЬ ПОКРЫТИЙ.
4.4. ПРОЧНОСТЬ СЦЕПЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ НИХРОМПОКРЫТИЕ
4.5. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА ПОКРЫТИЯ И ЕГО КОНТАКТНОГО СЛОЯ С НИХРОМОВЫМ СПЛАВОМ.
4.6. МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ НА НИХРОМОВОМ СПЛАВЕ
4.7. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННОГО ЖАРОСТОЙКОГО СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ НИХРОМОВЫХСПЛАВОВ
5.1.УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИИХРОМОВЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ
5.2. ТЕХНИКОЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЖАРОСТОЙКИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВТОРИЧНОГО ПРОДУКТА АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ЗАЩИТЫ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ.
5.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ РАЗРАБОТАННОГО ПОКРЫТИЯ
5.4. РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
5.4.1. ЗАТРАТЫ НА СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ПРОИЗВОДСТВО ОДНОЙ ТОННЫ ПОКРЫТИЯ.
5.4.2. ЗАТРАТЫ НА ТОПЛИВО
5.4.3. ЗАТРАТЫ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ.
5.5. ВЫВОДЫ
б.ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Например, ЭВК3 обеспечивает эффективную защиту сплавов при высоких температурах в различных средах. Однако ситалловые покрытия ЭВК , ЭВК 3, ЭВК 4 разработаны для жаростойких сплавов марок ХНВТ, Ж ЗДК, ХНМВТЮ, температура эксплуатации которых достигает . С, а температура обжига покрытий составляет до сС Изза высокой огнеупорности эти покрытия не могут быть использованы в качестве защитных для нихромовых сплавов типа ХН, ХНТ. По мнению авторов , наблюдалось откалывание покрытий типа ЭВ , ЭВ А, А 7, А 8 и других, описанных С. К1. С этой целью невозможно применить и ряд других разработок. В большинстве случаев известные стеклокристаллические покрытия имеют другое назначение В частности, М. И. Хомутовой с соавторами представлены исследования жаростойких стеююкристаллических покрытий различного назначения, проведенные в МХТИ им. Д.И. Менделеева, а в работе получены покрытия для черных и цветных металлов на основе полифосфатов 1 и 2 групп. В.И. Голеусом, Я. И. Белым, Марченко и Т. И. Козыревой разработаны базовые составы стеклофритт для получения электроизоляционных жаростойких стеклокристаллических покрытий на нержавеющей стали, меди и титане. Ряд попыток применить покрытия, разработанные с целью защиты нихромовых сплавов, оказался безуспешным. Наиболее близкими к цели синтеза защитных ситалловых покрытий для нихромовых сплавов являются разработки, проведенные сотрудниками кафедры ТКС и ВВ НПИ , , , , В. Е. Горбатенко, В. П. Ратькова с соавторами , получили составы эмалей и покрытий для защиты нихромовых сплавов от воздействия расплавов цинка и свинца, а также от высокотемпературного воздействия коррозии при 0. С. При апробировании этих составов в лабораторных условиях было установлено, что имеют место локальные сколы покрытия. Очевидно, причиной сколов являются полиморфные превращения некоторых фаз стеклофритт при термоциклировании. Е.Г. Берестова, I Ефимова с соавторами для этой же цели защиты нихромовых сплавов от высокотемпературной коррозии предлагают состав стеклокерамического покрытия с температурой синтеза . С. Однако при . С начинает развиваться и протекает глубинная межкристаллитная коррозия нихромовых сплавов типа ХН, что свидетельствует о невозможности применения покрытий для этих сплавов. А.М. Кондюриным Однако повышенное содержание в стекломатрице оксидов железа приводит к снижению температуры начала се размягчения, что является весьма нежелательным при эксплуатации покрытия для нихромовых сплавов. Кроме, того,, поведение хромжелезосодержащих твердых, растворов, предопределяющих, по мнению автора , прочность сцепления покрытия с нихромом, не может быть стабильным при высоких температурах, что доказано В. Е. Горбатенко, В. П. Ратьковой с соавторами , . Е.А. Манышевой разработан состав жаростойкого высокоресурсного ситаллового покрытия для электронагревателей эмальобжиговых печей, изготовленных из нихромовых сплавов . Данное покрытие, кроме этого, обладает рядом ценных свойств высокое значение прочности сцепления композиции нихром покрытие, высокие микротвердость и плотность, которые обеспечиваются наличием СоО, i в составе покрытия, служащих активаторами сцепления покрытия с нихромовой подложкой. Работ с использованием техногенного сырья в области жаростойких стеклокристаллических покрытий насчитывается мало, в связи с чем целесообразно изучить возможность замены химически чистых компонентов покрытия на техногенное сырье. Это позволяет решить 2 задачи экономическую и экологическую. Экономическая заключается в ресурсосбережении сырья, замена дорогостоящих компонентов на отходы промышленности, а экологическая в утилизации отходов производства. Промышленные отходы представляют собой побочный продукт различного рода производств. Поэтому весьма важно находить новые и более радикальные по своим масштабам способы использования металлургических шлаков. По решению этой важной проблемы проведены фундаментальные исследования, однако, несмотря на достигнутые результаты, не все научнотехнические задачи решены, следовательно, целесообразно проведение более детальных исследований для защиты нихромов от коррозии.