Способ нанесения алюминиевых покрытий на изделия из чугуна или стали

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ ПОКРЫТИЙ НА ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЧУГУНА ИЛИ СТАЛИ(71) Заявители Общество с ограниченной ответственностью Межотраслевое юридическое агентство Юрпромконсалтинг Марутьян Сергей Васильевич Волков Юрий Сергеевич(72) Авторы Марутьян Сергей Васильевич Волков Юрий Сергеевич(73) Патентообладатели Общество с ограниченной ответственностью Межотраслевое юридическое агентство Юрпромконсалтинг Марутьян Сергей Васильевич Волков Юрий Сергеевич(57) Способ нанесения алюминиевого покрытия на изделие из чугуна или стали, включающий подготовку поверхности изделия и его погружение в алюминиевый расплав, содержащий цинк и кремний, отличающийся тем, что осуществляют струйно-абразивную подготовку поверхности изделия, используют алюминиевый расплав, дополнительно содержащий магний и олово при следующем соотношении компонентов, мас.цинк 7,0-10,0 кремний 3,0-5,0 магний 0,5-1,5 олово 0,2-0,5 алюминий остальное,а температура расплава составляет 660-680 С. Изобретение относится к области нанесения алюминиевых покрытий погружением в расплав и может быть использовано для защиты от коррозии проката и изделий из чугуна и стали. Известны способы нанесения алюминиевых покрытий на стальные изделия погружением в расплав алюминия, содержащий цинк и магний. Ближайшим аналогом изобретения является способ нанесения алюминиевых покрытий на изделия из чугуна и стали, включающий подготовку поверхности изделия и последующее погружение его в алюминиевый расплав, легированный цинком и кремнием( 1440328, МПК С 23 С 1/00, 1976). В качестве недостатка ближайшего аналога можно отметить невозможность нанесения алюминиевого покрытия на изделия из чугуна и стали при температуре ниже 715 С без применения флюсов, а наличие слоя интерметаллидов достаточно большой толщины(10-15 мкм) делает покрытие хрупким, что не позволяет в дальнейшем деформировать стальное изделие с алюминиевым покрытием. 10190 1 2008.02.28 Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении температуры расплава алюминия, при которой обеспечивается формирование достаточно пластичного защитного покрытия без применения флюса, позволяющее деформировать прокат и изделия с алюминиевым покрытием. Указанный технический результат достигается тем, что в способе нанесения алюминиевого покрытия на изделие из чугуна или стали, включающем струйно-абразивную подготовку поверхности изделия и его погружение в алюминиевый расплав, содержащий цинк, кремний, магний и олово при следующем содержании компонентов, мас.цинк 7,0-10,0 кремний 3,0-5,0 магний 0,5-1,5 олово 0,2-0,5,а температура расплава составляет от 660 до 680 С. Результаты нанесения алюминиевых покрытий на образцы при струйно-абразивной подготовке поверхности изделий в расплавах с различными химическими составами, изучение структуры и эксплуатационных свойств получаемых покрытий приведены в табл. 1. Пластичность покрытий оценивается с помощью пробы образца с покрытием на изгиб вокруг цилиндрической оправки. В табл. 1 приведен минимальный диаметр оправки, при навивке на которую покрытие на образце не разрушается. Коррозионные свойства покрытий оцениваются по результатам ускоренных испытаний образцов при воздействии фазовой пленки влаги, содержащей хлор-ион (имитация морской атмосферы). Таблица 1 Основные характеристики алюминиевых покрытий,сформированных в расплавах различного химического состава. Состав расплава ТемпеВремя Толщи- Толщина Мин. КоррозионХаракратура выдержки на по- переход- диаметр ные потери тер корнанесе- в распла- крытия, ной зоны, оправки, покрытия,розии ния, С ве, сек. мкм мкм мм мкм 10190 1 2008.02.28 Электрохимические исследования получаемых покрытий показали, что легирование алюминиевого расплава, содержащего цинк, кремний, магний, оловом приводит к значительному повышению воспроизводимости результатов измерения электродного потенциала покрытия, что свидетельствует о высокой однородности химического состава поверхностных слоев покрытия. Алюминиевые покрытия наносили на образцы после струйно-абразивной подготовки поверхности при различных температурно-временных режимах погружением в расплав следующего химического состава алюминий - основа, цинк - 8,0 мас. , кремний - 4,5 мас. ,магний - 1,1 мас. , олово - 0,4 мас. . Результаты исследований полученных покрытий приведены в табл. 2. Таблица 2 Основные характеристики алюминиевых покрытий,сформированных в расплаве предлагаемого химического состава. Время КоррозиТемпеТолщина Мин. выдерж- Толщина онные Харакратура переход- диаметр Состав расплава ки в рас- покрытия,потери тер корнанесеной зоны, оправки,плаве,мкм покрытия, розии ния, С мкм мм сек. мкм Алюминий 650 120 80 10 15 Общий основа,Цинк - 8,0 ,660 80 70 5 10 Общий Кремний - 4,5 , 670 70 60 5 10 Общий Магний - 1,1 ,680 70 60 5 10 Общий Олово - 0,4690 70 70 10 20 Местный 700 70 70 15 25 Местный 710 80 90 20 30 Местный Исследования показали, что в температурном интервале 660-680 С происходит формирование сплошного и равномерного по толщине алюминиевого покрытия без применения флюса, эти покрытия отличаются высокой коррозионной стойкостью и пластичностью. Анализ результатов алюминирования в расплавах различного химического состава и по различным режимам (табл. 1, 2) показал, что алюминирование стальных образцов со струйно-абразивной подготовкой поверхности, в расплаве содержащем алюминий - основа,цинк - 7,0-10,0 мас. , кремний - 3,0-5,0 мас. , магний - 0,5-1,5 мас. , олово - 0,2-0,5 мас. ,при температуре 660-680 С приводит к достижению поставленной цели. Алюминирование в предлагаемом расплаве без применения флюсов по приведенным режимам способствует формированию равномерных по толщине и структуре пластичных покрытий с высокой коррозионной стойкостью без применения флюсов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3