Жаростойкие ситалловые покрытия с повышенным коэффициентом диффузного отражения для нихромовых сплавов

• Автор: Попова, Лилия Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 .УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ НИХРОМОВОГО ОБЖИГОВОГО ИНСТРУМЕНТА

1.2. ЗАЩИ ТА НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ ОТ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ КОРРОЗИИ.

1.3. СТЕКЛОМАТРИЦЫ ЖАРОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ С ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ ДЛЯ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ
1.4. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ СИТАЛЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ НА НИХРОМОВЫХ СПЛАВАХ
1.4.1. ОСОБЕННОСТИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СТЕКЛОМАТРИЦ СИТАЛЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ.

1.4.2. ПРОЧНОСТЬ СЦЕПЛЕНИЯ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ С ЖАРОСТОЙКИМИ СИТАЛЛОВЫМИ ПОКРЫТИЯМИ

1.5. ЗАВИСИМОСТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ СИТАЛЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ ОТ ИХ ХИМИЧЕСКОГО И ФАЗОВОГО СОСТАВА
1.6. ВЫВОДЫ
1.7. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ.
2.1. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.2. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СОСТАВА СТЕКЛОМАТРИЦЫ ЖАРОСТОЙКОГО СИТАЛЛОВОГО ПОКРЫТИЯ С ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ ДЛЯ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ
3.1. СИНТЕЗ СТЕКЛОМАТРИЦ ДЛЯ ЖАРОСТОЙКИХ СИТАЛЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ
3.2. ОСОБЕННОСТИ СИТАЛЛИЗАЦИИ СТЕКЛОМАТРИЦ СИСТЕМЫ ЩОКОАзОзБОгТОгРгО Я ЫК,Са2,Ва2Мп2.
3.2.1. ЗАВИСИМОСТЬ КРИСТАЛЛИЗАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ СТЕКОЛ ОТ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ТЕМПЕРАТУРЫ ОБРАБОТКИ.
3.2.2. ВЛИЯНИЕ ТЮ2 И 2пО НА СИТАЛЛИЗАЦИЮ СТЕКЛОМАТРИЦ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ТЕРМООБРАБОТКИ
3.3. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА СИТАЛЛИЗИРОВАННЫХ СТЕКЛОМАТРИЦ.
3.4. ЗАВИСИМОСТЬ СВОЙСТВ СИТАЛЛОВЫХ СТЕКЛОМАТРИЦ ОТ ИХ СТРУКТУРЫ И ФАЗОВОГО СОСТАВА.
3.4.1. ПЛАВКОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
3.4.2. ДИЛАТОМЕТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
3.4.3. ПЛОТНОСТЬ И МИКРОТВЕРДОСТЬ
3.4.4. СМАЧИВАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И ПОВЕРХНОСТНОЕ
НАТЯЖЕНИЕ РАСПЛАВОВ
3.5. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЖАРОСТОЙКИХ СИТАЛЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ ДЛЯ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ.
4.1. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СИТАЛЛОВОГО ПОКРЫТИЯ НА ЕГО КОЭФФИЦИЕНТ ДИФФУЗИОННОГО ОТРАЖЕНИЯ.
4.2. ПРОЧНОСТЬ СЦЕПЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ НИХРОМПОКРЫТИЕ, ЖАРО И ТЕРМОСТОЙКОСТЬ
4.3. ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА ПОКРЫТИЯ И ЕГО КОНТАКТНОГО СЛОЯ С НИХРОМОВЫМ СПЛАВОМ.
4.4. МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО СИТАЛЛОВОГО ПОКРЫТИЯ С ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ НА НИХРОМОВОМ СПЛАВЕ
4.5. ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 5. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННОГО ЖАРОСТОЙКОГО СИТАЛЛОВОГО ПОКРЫТИЯ
5.1. ТЕХНИКОЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ЖАРОСТОЙКИХ СИТАЛЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ПОВЫШЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ДИФФУЗНОГО ОТРАЖЕНИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ НИХРОМОВЫХ СПЛАВОВ
5.2. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ РАЗРАБОТАННОГО ПОКРЫТИЯ.
5.3. РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА.
5.3.1. ЗАТРАТЫ НА СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ПРОИЗВОДСТВО ОДНОЙ ТОННЫ ПОКРЫТИЯ
5.3.2. ЗАТРАТЫ НА ТОПЛИВО.
5.3.3. ЗАТРАТЫ НА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ
5.4. ВЫВОДЫ.
6.0БЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Это обусловлено либо легкоплавкостью и одновременно летучестью образующихся оксидов, либо неоптимальным соотношением объемов оксида и металла. Негативные последствия, вызванные интенсивным окислением тугоплавких металлов и летучестью их оксидов, как правило, многократно превышают непосредственный ущерб от их коррозии. Так, например, при обследовании работы конвейерных печей для обжига стальной эмалированной посуды установлено 3, что жаростойкие хромоникелевые сплавы и стали, применяемые для изготовления обжигового инструмента, интенсивно окисляются уже при 0 С, а после часов с начала эксплуатации начинается отслаивание окалины. Поскольку обычно применяемая в промышленности титановая эмаль 4,5 исключительно чувствительна к окраске даже малейшими примесями соединений хрома, то при контакте покрытия эмалированного изделия с сублимирующим хромом или осыпающейся окалиной на белой поверхности изделия неизбежно появляются цветные пятна грязного желтозеленого цвета т. Для уменьшения этого вида брака приходится периодически останавливать печь и демонтировать обжиговый инструмент конвейера для его очистки с помощью специально устанавливаемого оборудования галтовочных барабанов. Таким образом, высокотемпературная коррозия деталей и узлов эмальобжиговых печей влечет за собой прямые потери этих деталей, изготавливаемых из дорогостоящих и дефицитных сплавов, безвозвратный брак продукции, простой основного оборудования и дополнительные затраты на очистку инструмента от окалины. Приведенный пример и многочисленные литературные данные 6. При производстве эмалированных изделий к металлу для изготовления обжигового инструмента предъявляются высокие требования 4,5, а именно, термостойкость при синхронной смене температур, жаростойкость, высокая сохранность формы, технологичность при сварке. Как правило, для этих целей в настоящее время применяют нихромовые сплавы, такие как ХНТ, ХН. Физические свойства сплавов приведены в табл. Таблица 1. Температура начала окалинообразования в воздухе, С 0. Данные сплавы обладают высокой жаростойкостью, при небольших напряжениях хорошо сопротивляются механическим нагрузкам до С, хорошо свариваются различными видами сварки и имеют высокие механические свойства в сварных соединениях 2. Наряду с вышеперечисленными высокими характеристиками нихромовые сплавы образуют окалину при температурах выше 0 С, которая после ч эксплуатации интенсивно отслаивается в пространстве печи и за ее пределами. Обжиг эмалированных изделий обычно производится при 0. Атмосфера в печи, как правило, окислительная. Наибольшей агрессивностью по отношению к нихромовому обжиговому инструменту обладает шликерная вода, легко проникающая при испарении в защитный слой окалины. С водой проникают различные соли, например, соединения кадмия. Вследствие этого происходит снижение ресурса работы обжигового инструмента на . Высокая стоимость и крайняя ограниченность в выборе поставщиков сплавов указанных марок ставит предприятия по производству эмалированных изделий перед выбором либо продолжать эксплуатацию изношенного обжигового инструмента сверх положенного ресурса, в результате чего увеличивается количество бракованных изделий брак по окалине либо производить замену обжигового инструмента за счет увеличения стоимости производимой продукции. В настоящее время оба пути приводят к существенному снижению конкурентоспособности отечественных предприятий по выпуску эмалированных изделий на фоне широко представленной на рынке продукции зарубежных производителей. В связи с этим весьма актуальны исследования, позволяющие снизить себестоимость эмалированных изделий за счет увеличения ресурса службы нихромового обжигового инструмента и снижения количества брака, вызываемого его износом. В настоящее время наряду с работами в области синтеза новых жаропрочных сплавов ведутся обширные исследования по созданию защитных покрытий для них. Выбор состава и способа нанесения защитных покрытий, как известно, зависит от назначения и условий эксплуатации, свойств металла, а также экономической эффективности их применения. Многими авторами .