Texnologiyada ishonchlilik. Mashina qismlarini qattiqlashtirish. Chidamlilik uchun aluminizatsiya rejimlarini tanlash. Umumiy talablar. Alyuminlashtiruvchi po'lat

20.09.2019

Shuningdek o'qing

Ilon ayollar bosh kiyimlarining ramzi: ijobiy ramziylik

Archangel Jabroilning ikonasi - bosh farishta Jabroilning ikonasi nimaga yordam berishini anglatadi, homiylikni anglatadi

Mifning kam ma'lum tomonlari

Tushdagi belgilar nimani anglatadi?

Rossiya imperiyasining ma'muriy-hududiy bo'linishi 1900 yildagi Rossiya imperiyasining viloyatlar bilan xaritasi

ERITISH

UDC 621.793.6

PO'LAT VA qotishmalarni DIFFUZONLIK PAST HARORATDA ALITIMIZASIY, SURATNI MEXANIK FAOLLASHTIRISH.

20, 08Yu, 08Kh18N10T po'latlari va X27Yu5T, XN65VMYUT, X15N60-N xrom-nikel qotishmalarida aluminid diffuziya qoplamalarini ishlab chiqarish alyuminiy, ammonid va korporativ kukunlar aralashmasida aylanadigan haroratda sirtni mexanik faollashtirish orqali o'rganildi. 550-600 ° S. Aluminid qoplamalarining qalinligi va fazaviy tarkibi, 620 va 912 ° S haroratda aluminlangan po'lat 08Yu va 1000 ° S da KhN65MVTYu qotishmasining issiqlikka chidamliligi aniqlandi.

Olingan qoplamalar rentgen fazali tahlil, rentgen spektral mikrotahlil va gravimetrik usul bilan o'rganildi. Strukturaviy po'latlardagi aluminid qoplamalari tashqi qatlamdan boshlab ketma-ket bosqichlardan iborat: FeA13, Fe2A15, Fe3A1; shuningdek fazalardan zanglamaydigan po'latdan: Pe2A15, Cr2A1, CgA15, fazalardan issiqlikka chidamli qotishmalarda: No.A13, No.A1, No.3A1, Cr2A1, CrA15.

Kalit so'zlar: issiqlik diffuziyali aluminizatsiya, issiqlikka chidamliligini oshirish, aluminid qoplamalari, tuz xlorid faollashtiruvchisi.

KIRISH

Hozirgi vaqtda sanoatda mahsulot yuzasiga ularning ish sharoitlariga qarab u yoki bu tarzda qo'llaniladigan turli xil qoplamalar qo'llaniladi. Diffuziya to'yinganligi shakllanish imkonini beradi sirt qatlamlari mahsulotlarni kerakli xususiyatlarga mos keladigan zarur fazaviy tuzilmani ishlab chiqaradi va asosiy vazifalardan birini ifodalaydi umumiy tizim metallni korroziyadan himoya qilish, uning issiqlikka chidamliligi va aşınma qarshiligini oshirish choralari. Ushbu maqola ushbu mavzu bo'yicha ishlar seriyasining birinchisi bo'lganligi sababli, biz diffuziya qoplamalarini shakllantirish bo'yicha tadqiqotlarning hozirgi darajasini, shu jumladan mexanik faollashuv ta'sirini tahlil qilamiz.

Asoslangan diffuziya to'yinganlik jarayonlarining eng to'liq tasnifi fizik va kimyoviy xususiyatlar to'yingan elementni o'z ichiga olgan foydalanilgan muhit G.N. tomonidan taklif qilingan. Dubinin. Ushbu usullarning ishlab chiqilgan va kengaytirilgan tasnifi monografiyada keltirilgan. Ushbu tasnifga ko'ra, to'yingan muhitning turiga qarab, diffuziya bilan to'yinganlikning to'rtta usuli mavjud: qattiq, gaz, suyuq va bug'-gaz.

Bu tasnif hamma narsani hisobga oladi ma'lum usullar Va texnologik usullar metallar va qotishmalar yuzasining to'yinganligi turli elementlar. Har bir qoplama ishlab chiqarish usuli o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega. Bu usullarning barchasi faol to'yingan muhitni yaratishni ta'minlaydi, ulardan biri zarur sharoitlar diffuziya to'yinganlik texnologiyasi, yoki yaxshi aloqa qismning yuzasi bilan to'yingan komponent.

Ko'pgina muhim qismlarning chidamliligini oshirish uchun eng samarali va keng qo'llaniladigan sanoat usullaridan biri bu metallning sirt qatlamlariga ta'sir qiluvchi kimyoviy-termik ishlov berishdir (CHT), ya'ni. ular to'plangan qatlamlarga maksimal kuchlanishlar, korroziya va aşınma jarayonlari rivojlanadi. Kimyoviy ishlov berish jarayonida olingan diffuziya qoplamalarining afzalligi shundaki, qo'llaniladigan elementning himoyalangan metall bilan aloqasi o'zaro diffuziya tufayli eng kuchli hisoblanadi. Sekin-asta o'zgarish qo'llaniladigan elementning qoplamaning butun qalinligi bo'ylab kontsentratsiyasi qoplama fazalarining termal kengayish koeffitsientlarining silliq yoki bosqichma-bosqich o'zgarishi tufayli qoplamaning asosga yaxshi yopishishini ta'minlaydi, bu esa haroratning keskin o'zgarishi ostida qismlarning uzoq xizmat qilish muddatini ta'minlaydi.

Turli maqsadlar uchun mahsulotlarni oksidlanishdan himoya qilish uchun eng universal metall qoplama ko'tarilgan haroratlar havoda va ba'zi agressiv muhitda aluminid qoplamalari qo'llaniladi. Metall va qotishmalarning alyuminiy bilan sirt to'yinganligi ularga shkala qarshiligini oshiradi yuqori haroratlar alyuminiy qoplamasida a-A12O3 oksidli plyonka hosil bo'lishi va shunga mos ravishda atmosfera korroziyasiga qarshilik kuchayishi natijasida.

Alyuminid qoplamalarini ishlab chiqarish bo'yicha ko'plab nashrlar mavjud turli metallar va ko'rsatilgan usullardan foydalangan holda qotishmalar. Monografiyalarda alyuminlashtiruvchi po'latlar bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar natijalari keltirilgan va kitoblarda turli xil po'lat va qotishmalarga aluminid qoplamalarini qo'llash bo'yicha alohida bo'limlar mavjud. Ishlab chiqilgan turli usullar diffuziya aluminizatsiyasi: chang muhitda, eritilgan alyuminiyli vannalarda, gaz, eritilgan alyuminiy tuzlari bilan vannalarda elektroliz.

KUKU ARALASHMALARDA TERMAL DIFFUZIYONNI ALITLASHTIRISH

Sanoatda, ayniqsa, ularni ko'paytirish uchun chang aralashmalaridagi alyuminlashtiruvchi metall buyumlar keng tarqaldi korroziyaga qarshilik va issiqlikka chidamlilik. Alyuminiylash uchun alyuminiy yoki ferroalyuminiy kukunlari, alyuminiy oksidi, ammoniy xlorid qotishma elementlari qo'shilgan turli xil aralashmalar qo'llaniladi. Aluminizatsiya 700-1000 ° S haroratda issiqlikka bardoshli po'latdan yasalgan qutilarda amalga oshiriladi. Biroq, yuqori haroratlarda aluminizatsiya po'latning tez o'sishiga olib keladi. Qoplamadagi alyuminiy tarkibini kamaytirish va uning mo'rtligini kamaytirish uchun aluminlangan qismlar ko'pincha qo'shimcha tavlanishga (normalizatsiya) duchor bo'ladi.

Murakkablik geometrik shakl va bir qator mahsulotlar hajmining oshishi metallarning sirt qotib qolish haroratini kamaytirishga qiziqish uyg'otdi. 500-600 ° S haroratda sirt qatlamining sifatini pasaytirmasdan, mahsulotlarning egilishini sezilarli darajada kamaytirish, poydevorning mustahkamlik xususiyatlarini saqlab qolish, uskunaning xizmat qilish muddatini oshirish mumkin.

Aluminizatsiya reaktsiyalari eng ko'p bo'lishi mumkin - ammoniy xloridning ammiak va vodorod xloridga parchalanishi, alyuminiy metallning vodorod xlorid bilan reaksiyaga kirishi va alyuminiy xlorid hosil bo'lishi va alyuminiyning o'z-o'zidan kam valentli alyuminiy birikmasiga aylanishi. Po'lat yuzasida bir valentli alyuminiy xloridning nomutanosibligi Al-Fe qotishmasini hosil qiladi:

MH4a(lar) ^ MH3(g) + HC1(g),

6HC1(g) + 2A1(s) ^ 2A1C13(g) + 3H2(g),

Guruch. 1. Termal diffuziya qoplamalarini qo'llash uchun o'rnatish sxemasi:

1 - reaktor; 2 - qopqoq; 3 - havo pompasi va etkazib berish uchun quvur inert gaz; 4 - pech; 5 - valf; 6 - qotishma kukunlarini (aralashmani) to'ldirish uchun shlyuz; 7 - to'yingan aralashma; 8 - tafsilotlar; 9 - ajratuvchi; 10 - qo'shimcha quvvat; 11 - qo'shimcha idishning qopqog'i; 12 - valf uchun volan. Aylanish birligi diagrammada ko'rsatilmagan.

A1S13(g) + 2A1(tv) ^ 3A1S1(g),

3A1C1(g) + 2Fe(s) ^ A1C13(g) + 2FeA1(qotishma).

Adabiyot shuni ko'rsatadiki, alyuminiy qoplamalar sink qoplamalariga qaraganda korroziyaga yaxshi qarshilik ko'rsatadi. atmosfera sharoitlari, oltingugurt o'z ichiga olgan quruq yoki nam muhitda. Aluminid qatlamining chuqurligi va undagi alyuminiy kontsentratsiyasi ish sharoitida qismlarning chidamliligini aniqlaydi. Kukunli muhitda amalga oshiriladigan aluminizatsiyaning termal diffuziya usuli mahsulotlarning tishli qismlariga qoplamalarni qo'llash uchun eng qulaydir.

Dvigatellarning konstruktiv po'latlaridan yasalgan egzoz tizimlarining korroziyaga chidamliligini oshirish uchun ichki yonish 600 ° S gacha bo'lgan tsiklik isitish bilan agressiv muhitda, shuningdek, issiqlik almashtirgichlar va turbina pichoqlarining issiqlikka chidamliligini oshirish. zanglamaydigan po'latlar va 1000 ° S gacha bo'lgan issiqlikka chidamli qotishmalar, biz po'lat 20, 08Yu, 08Kh18N10T va qotishmalari Kh27Yu5T, KhN65VMYUT, Kh15N60-N qotishmalariga aluminid qoplamalarini qo'llash bo'yicha tadqiqotlar o'tkazdik. alyuminiy - 2,5, aktivator MH4S1 - 0,5 va elektrokorund - qolganlari, 550-600 ° S da 3-5 soat davomida sirtni mexanik faollashtirish bilan. Ushbu sxemadagi ammoniy xlorid alyuminiyning gaz fazasi orqali o'tishini kuchaytirish uchun zarur bo'lgan xlor ionlarini etkazib beruvchi sifatida ishlaydi. Aluminizatsiya jarayonining harakatlantiruvchi kuchi to'yingan material yuzasida qotishma hosil bo'lish energiyasining o'zgarishidir.

EXPERIMENTAL TEXNIKA

O'rnatishda qora, rangli metallar va qotishmalar (apparat, quvurlar, turbinalar va boshqa mahsulotlar) yuzasiga uzluksiz diffuziyali korroziyaga qarshi, issiqlikka chidamli aluminid qoplamalarini qo'llashning kam chiqindi usulidan foydalandik. davriy harakat argon atmosferasida (1-rasm).

1-jadval

Chelik va qotishmalarning kimyoviy tarkibi (og.%)

Chelik, qotishma, GOST Sg N1 Be Mo "Ig A1 T1 MP 81 S 8 R

Chelik 20, 0,25 gacha 0,25 Baza - - - - 0,35- 0,17- 0,17- 0,04 gacha 0,04 gacha

1050-88 0.65 0.37 0.24

Chelik 08Yu, 0,03 0,06 Baza - - 0,02- - 0,20- 0,01 0,07 gacha 0,025 0,02

9045-80 0.07 0.35

Po'lat 17,0- 9,0- Baza - - - 5,0C-<2.0 <0.8 <0.08 <0.02 <0.3

08X18N10T, 19,0 11,0 0,7

Qotishma 26.0-< 0.6 Основа - - 5.0- 0.15- 0.3 0.6 0.05 0.015 0.02

X27U5T, 28,0 5,8 0,4

Qotishma 15.0 - Baza<3.0 3.5- 8.5- 1.2- 1.2- <0.5 <0.6 0.05 <0.01 <0.02

KHN65VMYUT 17,0 4,5 10,0 1,6 1,6

Qotishma 15,0- 55,0- 17,3- - - 0,2 gacha 0,3 gacha 0,2 gacha 0,8- 0,03 gacha 0,2 gacha 0,03 gacha

X15N60-N, 18,0 61,0 29,2 1,5

Termal diffuziya bilan to'yinganlik muhrlangan aylanadigan reaktor 1 da 5 rpm tezlikda 550-600 ° C va 3-5 soat vaqt oralig'ida substrat materiali va qoplama qalinligiga qarab amalga oshirildi. To'yingan aralash PA-4 alyuminiy kukuni (namuna yuzasi 0,1-0,2 kg m-2), elektrokorund kukuni (A1203, reaktor hajmining 50%) va elektrokorundning og'irligi bo'yicha 0,5% N^0 dan iborat. Reaktorning izotermik bo'lmagan tabiatiga qaramay, ammoniy xlorid reaktorning sovuqroq qismlarida kondensatsiyalanib, uni uzatishda ishtirok etadigan alyuminiy xloridlarning zarur tarkibini ta'minladi. To'yinganlik jarayoni tugagandan so'ng, aralashma 9 ajratgich orqali yopilgan idishga 10 ajratildi, so'ngra reaktorning bosimi tushirildi va qoplangan namunalar sovutish uchun havoga chiqarildi, sarflangan aralash muhrlangan idishda qoldi. qo'shimcha idish, vana yopiq bo'lsa. Jarayon haroratidagi namunalarning navbatdagi partiyasi reaktorga yuklandi, keyin muhrlandi, havo pompalandi va argon bilan to'ldiriladi. 300 ° C ga sovutilgandan so'ng, sarflangan aralashmaga soling.

Zanglamaydigan po'lat va quyma temir sirtini alyuminiy bilan to'yintirish jarayoni aluminizatsiya yoki aluminizatsiya deb ataladi. Ushbu jarayonning asosiy maqsadi zanglamaydigan po'latdan korroziyaga chidamliligini va shkalaga chidamliligini oshirishdir.

Aluminizatsiya uchun ishlatiladigan materiallar asosan zanglamaydigan po'latdan, past karbonli zanglamaydigan po'latdan va kulrang quyma temirdan iborat.

Ba'zida aluminizatsiya o'rta uglerodli zanglamaydigan po'lat va issiqlikka bardoshli po'lat uchun ishlatiladi. Zanglamaydigan po'latdan kimyoviy tarkibiga qarab, turli xil aluminizatsiya variantlari qo'llanilishi mumkin.

Zanglamaydigan po'latni aluminizatsiya qilishning quyidagi usullari ma'lum:

§ kukunli aralashmalarda;
§ maxsus vannalarda eritilgan alyuminiy;
§ zanglamaydigan po'latni alyuminiy bilan metalllashtirish, so'ngra diffuzion tavlanish orqali;
§ maxsus vannalarda eritilgan tuzlar;
§ gaz aluminizatsiyasi.

Birinchi uchta aluminizatsiya usuli sanoatda talabga ega. Ishlab chiqarishda avtomobil qismlarini metalllashtirish yordamida avtomatik aluminizatsiya liniyalari mavjud. Progressiv konveyerda avtomobil klapanlari oldinga siljiydi va induksion isitish zonasi bo'ylab aylanadi va qurol yordamida alyuminiy bilan qoplangan. Ikkinchi indüksiyon birligida ular diffuziya yo'li bilan 800 daraja Selsiygacha isitiladi. Bunday holda, millimetrning ikki yuzdan bir qismi bo'lgan diffuziya qatlamining chuqurligiga erishiladi.

Birinchi usul yordamida aluminizatsiya alyuminiylangan qatlamning sirt zonasida alyuminiyning yuqori konsentratsiyasiga erishishga imkon beradi. Alyuminiy tarkibi ellik foizga yetishi mumkin. Zanglamaydigan po'latdan yoki zanglamaydigan po'latdan aluminizatsiya qancha uzoq davom etsa, aluminizatsiya qatlamining chuqurligi shunchalik kichik bo'ladi. Zanglamaydigan po'latni aluminizatsiya qilishning optimal muddati po'lat turiga va kimyoviy qo'shimchalar mavjudligiga bog'liq. Alyuminlangan qatlam vodorod sulfidi bilan to'yingan sferada yuqori haroratlarda yuqori barqarorlik bilan tavsiflanadi.

Alyuminiy oksidlanganda alyuminiy oksidining himoya plyonkasini hosil qiladi, bu mahsulotni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi. Ishlash jarayonida alyuminlangan mahsulotlarning chidamliligi aluminsizlarga nisbatan 6-7 (1000 ° da) va 20 (800 ° da) martagacha oshadi. Bir necha usullar mavjud.

1) 1925 yildan boshlab alyuminiy (yoki uning temir bilan qotishmasi) va alyuminiy oksidining 2% ammiak bilan teng qismlaridan iborat chang aralashmasida A usuli qo'llaniladi. Oksidlardan yaxshilab tozalangan sirtga ega bo'lgan mahsulotlar aralashmasi bilan po'lat qutiga yoki aylanadigan barabanga yuklanadi, ular taxminan 5 soat davomida taxminan 950 ° haroratda saqlanadi. Shundan so'ng, mahsulotlar 900-1000 ° S haroratda tavlanadi, bunda alyuminiy sirtdan ichkariga tarqaladi, buning natijasida alyuminiy bilan o'ta to'yingan sirt qatlamining mo'rtligi yo'q qilinadi. Sovet zavodlarining so'nggi amaliyoti shuni ko'rsatdiki, eng samarali alyuminiy oksidi qo'shilmasdan, ferroalyuminiy kukunidan foydalanish.
2) 8% ga yaqin temir erigan erigan alyuminiy hammomida issiq suvga cho'mish usuli. Jarayon 800 ° da 40-60 daqiqa davomida amalga oshiriladi. keyin diffuziya tavlanishi. Bu usul nisbatan mo'rtroq alyuminlangan qatlam hosil qiladi.
3) gaz usuli. Alyuminiy kukuni va 10% ammiakli era oksidi 600 ° ga qadar qizdirilgan po'lat retortning oxiriga joylashtiriladi; bu erda vodorod oqimida alyuminiy va ammiakning u bilan reaksiyaga kirishishi natijasida uchuvchi alyuminiy xlorid hosil bo'ladi. Retortning boshqa uchida joylashgan mahsulotlarning temiri bilan 1000 ° da reaksiyaga kirishadigan bu uchuvchi mahsulotdan alyuminiy atom holatida ajralib chiqadi va temir mahsulotlarining sirt qatlamiga tarqaladi.

Bir necha asrlar davomida metallarning asosiy ishlash xususiyatlari kimyoviy va issiqlik effektlari yordamida o'zgartirildi. Sinovlar shuni ko'rsatadiki, metalldagi ma'lum aralashmalarning ulushi uning qattiqligi, mustahkamligi, korroziyaga chidamliligi va boshqa ko'plab fazilatlarga ta'sir qilishi mumkin. Alyuminizatsiya karbonli po'lat - bu ma'lum bir haroratda sodir bo'ladigan alyuminiy bilan mahsulotning sirt qatlamini to'yintirish jarayoni. Po'latni aluminizatsiya qilish jarayoni juda murakkab, u ma'lum uskunalarni o'rnatishni talab qiladi. Keling, po'lat va quyma temirning sirt qatlamini alyuminiy bilan to'yintirish bo'yicha ishlarning xususiyatlarini ko'rib chiqaylik.

Aluminizatsiyani qo'llash

Mahsulotga berilgan xususiyatlar ko'p jihatdan ko'rib chiqilayotgan kimyoviy-termik ishlov berish texnologiyasini qo'llash doirasini belgilaydi. Ishlab chiqarishda po'latlarni aluminizatsiyalash qayta ishlangan po'latning quyidagi xususiyatlarini o'zgartirish uchun ishlatiladi:

Yuqori o'lchamdagi qarshilik. Bu xususiyat mahsulot qizdirilganda uning yuzasida himoya plyonka hosil bo'lish jarayoni bilan bog'liq.
Oksidlanish jarayonlaridan yuqori himoya.
Yuqori korroziyaga qarshi xususiyatlar. Aluminizatsiya natijasida mahsulot dengiz suvi ta'sirida ham ishlatilishi mumkin.
Sirt qatlamining qattiqligini hisobga olgan holda, erishilgan maksimal qiymat taxminan 500HV ekanligiga e'tibor qaratishingiz kerak.

Aluminizatsiyalovchi po'latning afzalliklari va kamchiliklarini ko'rib chiqayotganda shuni ta'kidlash kerakki, yuqori harorat ta'siri atom panjarasining qayta joylashishiga olib keladi, buning natijasida sirt qatlami mo'rt bo'ladi.

Ushbu kimyoviy-termik usuldan foydalangan holda muhim qismlarga ishlov berishda, otish bir necha soat davomida amalga oshiriladi. Shuning uchun alyuminiyni qo'shish jarayoni uzoq davom etishi bilan tavsiflanadi.

Aluminizatsiya texnologiyasi va usullari

Diffuziya aluminizatsiyasi 700 dan 1100 gradusgacha bo'lgan haroratlarda amalga oshiriladi. Qayta ishlangan materialning xususiyatlariga qarab optimal ishlov berish rejimlari tanlanadi. Kimyoviy-termik ishlov berishning bir nechta eng keng tarqalgan texnologiyalari mavjud:

Kukun aralashmalarida aluminizatsiya metall qutilar yordamida amalga oshiriladi. Ish qismi qattiq karbürizerga joylashtiriladi. Shu bilan birga, tayyorlangan aralashmani qayta-qayta ishlatish mumkin, bu esa ushbu texnologiyani iqtisodiy jihatdan foydali qiladi. Bu holda po'latning aluminizatsiya harorati 950 dan 1050 daraja Selsiy oralig'ida saqlanadi, jarayon 6 dan 12 soatgacha davom etadi. Alyuminiyning maksimal penetratsion chuqurligi 0,5 millimetrni tashkil qiladi. Amaldagi kompozitsiya alyuminiy kukuni, kukun va ma'lum qo'shimchalardir. Qo'shimchalar alyuminiy oksidi va tuproqli gil, shuningdek ammoniy va alyuminiy xlorid bilan ifodalanadi. Ba'zi hollarda protsedura 30 soatgacha davom etadi, bu esa uni tejamsiz qiladi. Ushbu usul murakkab qism konfiguratsiyasida qo'llaniladi, chunki sirt bosqichidagi o'zgarishlar bosqichma-bosqich amalga oshiriladi. Sirt qatlamining tarkibini chang aralashmasi bilan o'zgartirish barcha ishlatiladigan eng qimmat usuldir.
Püskürtme yo'li bilan aluminizatsiya, agar ushbu operatsiyani bajarish vaqtini qisqartirish zarur bo'lsa, amalga oshiriladi. Ushbu aluminizatsiya texnologiyasi nisbatan past haroratning ta'sirini aniqlaydi, taxminan 750 daraja Tselsiy bo'lib, alyuminiyni 0,3 millimetr chuqurlikka kirishi uchun taxminan bir soat kerak bo'ladi. Ushbu usulning afzalligi - bajarilish tezligi, ammo uni aşınmaya bardoshli muhim qismlarni olish uchun ishlatib bo'lmaydi, chunki sirt plyonkasi juda nozik. Ommaviy ishlab chiqarish uchun po'latning sirt to'yinganligi tavsiya etiladi. Bu holda püskürtülmüş qatlamning yopishish kuchi past, 0,2-2 kg / mm2. Shuningdek, ushbu texnologiyaning xususiyatlari strukturaning yuqori porozligini aniqlaydi.
Metallizatsiyadan so'ng kuyish qismni 900-950 daraja Selsiy haroratgacha qizdirish orqali amalga oshiriladi, isitish muddati 2-4 soat. Bu usul avvalgisidan ancha past, chunki hosil bo'lgan qatlam qalinligi 0,2-0,4 millimetrdan oshmaydi va isitish vaqtining sezilarli darajada oshishi tufayli xarajatlar oshadi. Biroq, u ko'pincha sezilarli yuklarga duchor bo'ladigan bardoshli va qattiq yuzaga ega bo'lgan qismni olish zarur bo'lganda qo'llaniladi. Buning sababi shundaki, tavlanish mo'rtlik indeksini kamaytirishga, kuchni oshirishga imkon beradi.
Vakuumda aluminizatsiya alyuminiyni bug'lash orqali qoplamani qo'llashni o'z ichiga oladi va keyinchalik mahsulot yuzasida cho'kadi. Olingan qoplamaning qalinligi ahamiyatsiz, ammo erishilgan sifat eng yuqori ko'rsatkichlardan biridir. Muhitni isitish uchun ta'minlangan kompozitsiyani 1400 daraja Selsiy haroratgacha qizdirishga qodir bo'lgan maxsus pechlar o'rnatiladi. Yuqori sifatli qoplama alyuminiyning butun sirt bo'ylab bir xil taqsimlanishi tufayli erishiladi. Bu holda texnologiya sirtni 175 dan 370 daraja Selsiygacha bo'lgan haroratgacha oldindan qizdirishni o'z ichiga oladi. Qismni oldindan tayyorlashga katta e'tibor berilishi kerak, chunki hatto ozgina oksidli plyonka ham sirt va ichki tarkibning yopishish sifatini sezilarli darajada pasayishiga olib keladi. Jarayonning yuqori narxi va uning murakkabligi uning faqat muhim qismlarni ishlab chiqarishda qo'llanilishini aniqlaydi.
Qoplama 15 daqiqa ichida qo'llanilishi tufayli daldırma aluminizatsiyasi juda mashhur. Shu bilan birga, harorat nisbatan past bo'lib chiqadi: 600 dan 800 darajagacha. Bundan tashqari, bu usul xarajat jihatidan eng maqbullaridan biridir. Jarayonning mohiyati ish qismini yuqori haroratga qizdirilgan suyuq alyuminiyga botirishdir. Bu qalinligi 0,02 dan 0,1 millimetrgacha bo'lgan qatlam hosil qiladi. Sirt qatlamining kimyoviy tarkibini o'zgartirish jarayoni amalga oshiriladigan muhitni tayyorlashga alohida e'tibor beriladi.

Ish qismlarining asosiy ishlash sifatlarini o'zgartirishga imkon beruvchi alyuminiy qo'shishning boshqa usullari mavjud.

Defekt detektori yordamida sirt sifatini kuzatib boring - buzilmaydigan sinov yordamida nuqsonlarni tekshirish uchun ishlatiladigan qurilma.

Eng ko'p uchraydigan nuqsonlar - bu strukturaning bir hilligining buzilishi, korroziya shikastlanish zonasining paydo bo'lishi, zarur kimyoviy tarkibning og'ishi va boshqalar.

Alyuminlash uchun ruxsat etilgan materiallar

Metallizatsiya - bu sirt qatlamining xususiyatlarini o'zgartirish uchun mo'ljallangan texnologiya. Ushbu texnologiyaning o'zgarishi aluminizatsiya hisoblanadi. Sirt qatlami to'yinganlikka duchor bo'ladi:

Karbonli po'latlar. Bunday holda, asosan, kam uglerodli po'latlar, kamroq o'rta uglerodli po'latlar ishlatiladi. Tarkibdagi uglerod miqdori yuqori bo'lsa, protsedura samarasiz bo'ladi.
Qotishma po'latlari kamroq ishlatiladi, ammo tegishli texnologiya bilan aşınmaya bardoshli qismlarni olish mumkin.
Quyma temir asosiy ishlash xususiyatlarini o'zgartirish uchun aluminizatsiyaga ham duchor bo'lishi mumkin.

Zanglamaydigan po'latni olish uchun ham uglerod, ham qotishma po'latlar aluminizatsiyaga duchor bo'ladi. Ba'zi hollarda po'lat va qotishmalarni oldindan tayyorlash qattiqlashuv yoki boshqa kimyoviy-termik ishlov berish usullari bilan ifodalanadi.

Agar xato topsangiz, matn qismini tanlang va Ctrl+Enter tugmalarini bosing.

stankiexpert.ru

Aluminizatsiya jarayoni texnologiyasi

Asosan uchta aluminizatsiya usuli sanoatda qo'llanilishini topdi: qattiq kukunli aralashmalarda, eritilgan alyuminiyli vannalarda, shuningdek alyuminiy bilan sirtni metalllashtirish, so'ngra diffuziya tavlanish usuli.

Vakuumda bug '-gaz fazasidan cho'ktirish, alyuminiy tuzlaridan tashkil topgan vannalarda elektrolitik yo'l bilan, shuningdek, vodorod alyuminiy bo'lgan qattiq aralashmalar orqali o'tkaziladigan gaz aluminizatsiyasi bilan ham aluminizatsiya qilish mumkin.

Qattiq aralashmalarda aluminizatsiya alyuminiy oksidi qo'shimchalari bilan alyuminiy kukuni (49-50%) yoki ferroalyuminiy (50-99%) yordamida muhrlangan idishlarda amalga oshiriladi (FeAl dan foydalanganda Al2O3 qo'shimchasi ixtiyoriydir, chunki kukun deyarli ta'sir qilmaydi. sinterlash) va Nh5Cl (1 -2,%).

Bunday idishda sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalar xrom qoplamasidagi reaktsiyalarga o'xshaydi:

MN4S1=NNz+NS1;

6NS1 + 2A1 = 2A1S1z + ZN2;

A1S1z+2A1=3A1S1;

A1S1z = A1S1 + Cl2.

Olingan alyuminiy subxlorid A1C1 po'lat yuzasida o'z-o'zini davolash orqali atom alyuminiyini hosil qiladi, deb ishoniladi.

ZA1S1= A1S1z+2A1.

Biroq, shunga o'xshash almashinuv reaktsiyasi ham mumkin

A1S1z + Fe (mahsulot) = FeS1z + A1.

Jarayon uchun optimal harorat 950-1050 ° S deb hisoblanadi. Jarayon ancha uzoq va kerakli chuqurlikka qarab 4-30 soat davom etadi.

Qatlamning mo'rtligini kamaytirish uchun, ba'zida bunday aluminizatsiyadan so'ng, diffuzion tavlanish 800-1000 ° da amalga oshiriladi, buning natijasida sirt qatlamidagi alyuminiy miqdori umumiy chuqurlikning oshishi bilan 20-30% gacha kamayadi. qatlamdan.

Mahsulotlarni eritilgan alyuminiy hammomiga botirish usuli yuqori mahsuldorlik bilan ajralib turadi.

Jarayon 700-800 ° da amalga oshiriladi, 1 - 15 daqiqada 0,02-0,1 mm qalinlikdagi qatlam hosil bo'ladi. Biroq, uning soddaligi va qisqa muddatliligiga qaramasdan, bu usul bir qator kamchiliklarga ega: 1) qatlamning mo'rtligi kuchaygan, bu ham diffuziya tavlanishi bilan yo'q qilinishi kerak; 2) erigan alyuminiyda mahsulotlarning korroziyasi va erishi; 3) tigellarning past chidamliligi; 4) qismlarga alyuminiy va alyuminiy oksidi plyonkasining mahalliy yopishishi; 5) notekis to'yinganlik; 6) cho'milish vaqtida temirning oksidlanishi.

To'g'ri, vannalarda aluminizatsiya sifatini yaxshilash uchun bir qator chora-tadbirlar mavjud. Vannaga 8-12% Fe yoki 20-22% Ni qo'shilishi erish intensivligini va qismlarning korroziyasini kamaytiradi.

Usul, shuningdek, korroziyani kamaytiradigan (qisish oqim qatlamida amalga oshiriladi), eritmani oksidlanishdan himoya qiladigan, namlanishni yaxshilaydigan va shu bilan chuqurroq bir tekis qatlam hosil bo'lishiga yordam beradigan va tozalashni osonlashtiradigan oqimlardan foydalanish orqali takomillashtirildi. oqim qatlamidagi qismlarni silkitganda ifloslantiruvchi moddalardan sirt. Flyuslar sifatida turli nisbatlarda NaCI, HC1, LiCI, ZnCl2, A1F3, NaF, Na3AlF6 bo'lgan kompozitsiyalar qo'llaniladi.

Ko'rib chiqilayotgan usuldan foydalangan holda po'lat plitalar va simlarni aluminizatsiya qilishda, vannaga yuklashdan oldin, tavlanish dissotsilangan ammiakning kamaytiruvchi atmosferasi bo'lgan uzluksiz pechlarda amalga oshiriladi. Bunday holda, barcha oksidli plyonkalar chiqariladi va po'latning yuzasi eritilgan alyuminiy bilan samarali namlanadi.

Metallizatsiya yo'li bilan aluminizatsiya bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Oldindan tozalangan yuzaga 0,8-1,2 mm qalinlikdagi alyuminiy qatlami qo'llaniladi (qum bilan tozalash, qoplama va asosiy metallning yopishishini oshirish uchun tozalash va pürüzlülüğü oshirish uchun metall chiplari bilan ishlov berish). Qoplash jarayoni metallni eritib, maxsus metallizatorlar (gaz, elektr yoki yuqori chastotali) yordamida 2-4 atm bosim ostida siqilgan havo oqimi bilan püskürtülmekten iborat. Buning natijasida past yopishqoqlik kuchiga ega bo'lgan gözenekli qatlam paydo bo'ladi. Keyinchalik, sirt keyingi diffuziya tavlanishi paytida oksidlanishdan himoya qilish uchun himoya birikmalar (kumush grafit, o'tga chidamli loy, kvarts qumi, suyuq shisha va boshqalar) bilan qoplangan. Tavlash 900-1100 ° haroratda oldindan qizdirish va sekin sovutish bilan amalga oshiriladi. Bu usul ancha tejamkor va boshqa usullar bilan raqobatlasha oladi.

§ 17. Alyuminlangan qatlamning tuzilishi va jarayon natijalariga turli omillarning ta'siri.

Alyuminlangan qatlamning tuzilishi va fazaviy tarkibi aluminizatsiya usuliga bog'liq. Qattiq aralashmalardan foydalanganda sirtdagi alyuminiy miqdori ~ 50,% ga va metallizatsiya va keyin tavlanish paytida hatto 75-80% ga yetishi mumkin.

Fe-A1 diagrammasi bo'yicha (32-rasmga qarang), sirtda Fe3A1, FeAl, FeAl2 va boshqalar intermetalik birikmalar, shuningdek, alyuminiyning yadroga ulashgan qattiq eritmasi hosil bo'ladi normal qirqishlar engil o'tlanmagan zona shaklida namoyon bo'ladi. Eritilgan alyuminiyda alyuminlashda qatlam chegarasi burilishli, ignasimon xususiyatga ega.

Bu ortorombik panjara bilan sirtda hosil bo'lgan Fe2Al5 fazasining o'ziga xosligi bilan bog'liq. Bu fazada alyuminiyning diffuziya tezligi maksimal bo'lib, bu usul bilan boshqa fazalar hosil bo'lmaydi.

Guruch. 33. 0,4% C li aluminlangan po'lat qatlamida alyuminiy va uglerod konsentratsiyasining o'zgarishi (faza tarkibi diffuziya harorati uchun berilgan)

Ushbu fazaning kristallografik tuzilishining xususiyatlari shundan iboratki, sirtga perpendikulyar yo'nalishda ustun diffuziya kuzatiladi, bu esa ushbu faza kristallarining igna shaklidagi yo'nalishli tabiatini belgilaydi.

Po'latda uglerod mavjud bo'lganda, ko'pincha a-faza zonasining orqasida uglerod miqdori yuqori bo'lgan zona kuzatiladi (33-rasm), lekin bu har doim ham sodir bo'lmaydi. 0,7% dan ortiq C ni o'z ichiga olgan po'latlarda zonaning yo'qligi Fe-A1-C tizimiga xos bo'lgan e-fazaning shakllanishi bilan izohlanadi. Bundan tashqari, uglerodning yuqori konsentratsiyasi sirt qatlamida Al4C3 karbidining igna shaklidagi qo'shimchalari shakllanishiga olib kelishi mumkin.

Uglerod tarkibining ortishi aluminlangan qatlamning chuqurligini pasaytiradi (34-rasm, a). Shaklda. Taqqoslash uchun 34.6-rasmda eritilgan alyuminiyda chang aralashmasiga nisbatan aluminizatsiya jarayoni qanchalik qizg'in kechishi ko'rsatilgan.

Qotishma elementlarning aluminizatsiya natijalariga ta'siri to'g'risidagi ma'lumotlar juda ziddiyatli. Biroq, elementlarning xromlangan qatlamning o'sishiga ta'siriga o'xshash xulosaga kelish mumkinki, uglerodsiz po'latlarda g-fazani barqarorlashtiradigan elementlar o'sish tezligini pasaytiradi.

mybiblioteka.su

Chelik aluminizatsiyasi - Kimyogarning qo'llanmasi 21

Alyuminlangan karbonli po'lat. ..........................500-600

Metallizatsiya shuningdek, aluminizatsiya (sementlash qutilari, termojuftlar va boshqalar) orqali po'latlarning issiqlikka chidamliligini oshirish, dekorativ qoplamalarni qo'llash, karburizatsiya paytida mahsulotlarni karburizatsiyadan himoya qilish va boshqalar uchun ishlatiladi.

Sof alyuminiy korroziyaga chidamliligini oshirish uchun po'latni qoplash uchun ishlatiladi. Shu maqsadda aluminizatsiya ham qo'llaniladi - po'lat sirtini alyuminiy bilan 0,02-1,2 mm chuqurlikda to'yintirish, natijada zich va bardoshli korroziyaga qarshi plyonka hosil bo'ladi.

Aluminizatsiya. Aluminizatsiya jarayoni po'lat qismlarning sirtini alyuminiy bilan to'yintirishni o'z ichiga oladi. Alyuminlashda qismlar 48% alyuminiy, 48% alyuminiy oksidi va 2% ammiakdan iborat aralashma bilan qutilarga qadoqlanadi, so'ngra 5 dan 15 soatgacha inkubatsiya qilinadi. 900 dan 1050 ° S gacha bo'lgan haroratlarda alyuminiy bilan to'yingan po'latdan yasalgan sirt yuqori issiqlik qarshiligiga ega.

B - 8O2 va suv bug'ini o'z ichiga olgan issiq gazlarda 600 ° S da. Aluminizatsiya po'latni b% 80 g ni o'z ichiga olgan issiq gazlardagi korroziyadan himoya qiladi.

Uglerodli va qotishma po'latlarning bunday qoplamalariga alyuminiy, kadmiy va sink asosidagi qoplamalar kiradi. Ts1 texnologiyaning turli sohalarida keng qo'llaniladi, chunki u metall buyumlarni korroziyadan va korroziya-mexanik buzilishdan ishonchli himoya qiladi. Korroziyaga qarshi himoya usuli sifatida aluminizatsiya hali etarli darajada taqsimlanmagan, garchi bir qator agressiv muhitlarda, ayniqsa oltingugurt birikmalarini o'z ichiga olgan holda, u galvanizatsiyadan ko'ra samaraliroqdir.

Biz diffuziyali galvanizatsiya va turli aluminizatsiya usullarining uglerodli po'latlarning korroziyaga chidamliligiga ta'sirini o'rgandik.

Alyuminiylangan po'latlarning statsionar salohiyati -(915 920) mV ga teng (100-rasmga qarang), ya'ni. Qoplanmagan po'latlarga qaraganda 350-370 mV ko'proq salbiy. Biroq, 4 kunlik sinovdan so'ng, po'latning potentsiali 20 ijobiy tomonga, taxminan -540 mV ga o'zgaradi. Alyuminlangan po'latning 45 potentsial siljishi kamroq intensivlik bilan sodir bo'ladi va 12 kundan keyin (-680) -b (-690 mV) ga etadi. Potensial siljishning sababi alyuminiy qatlamining intensiv erishi hisoblanadi. Shu bilan birga, po'lat atrof-muhit ta'siridan intermetalik birikma qatlami bilan himoyalangan bo'lib, uning potentsiali po'latlarga qaraganda ijobiyroq va -(530-540) mV ni tashkil qiladi. Shunday qilib, suyuq aluminizatsiya natijasida olingan himoya qatlamlari birinchi navbatda anodik, keyin esa katodik qoplama vazifasini bajaradi.

Yuqori siklik kuchlanish darajasida korroziya charchoqlari sharoitida elektrod potentsialining o'zgarishi tabiati va alyuminlangan po'latlarni yo'q qilish kinetikasi galvanizli po'latlarda kuzatilganlarga o'xshaydi. Alyuminiylangan namunalar past tsiklik yuk bilan yuklanganda, alyuminiy qatlamining kuchli korroziya-charchoq yo'q qilinishi sodir bo'ladi va keyinchalik alyuminiy qatlamining anodik erishi natijasida intermetalik qatlam va po'lat katodik himoyaga duchor bo'ladi. Alyuminiy qatlamining to'liq erishi natijasida namuna potentsiallari (-54) (-550 mV) ga o'tgandan so'ng, paydo bo'lgan intermetalik qatlam-po'lat tizimini yo'q qilish katodli qoplamali po'latlarni yo'q qilishga o'xshash tarzda davom etadi.

Diffuziyali xrom qoplamasi aluminizatsiyaga qaraganda sekinroq davom etadi. Mahsulot yuzasida nafaqat kimyoviy jihatdan chidamli, balki yuqori haroratlarda ham bardoshli murakkab karbidlar qatlami hosil bo'ladi. Xrom qoplamasi uchun 60% xrom metall kukuni, 36% alumina yoki kaolin va 4% ammiakdan iborat aralashma ishlatiladi, uning ichiga xromlangan qism joylashtiriladi. Jarayon taxminan 1000 ° S haroratda amalga oshiriladi. 25-30 soat ichida past karbonli po'latdan yasalgan qismning yuzasida qalinligi 0,05 dan 0,1 mm gacha bo'lgan krom qoplangan qatlam hosil bo'ladi.

Gaz korroziyasidan himoya qilishning asosiy usullari metallarni qotishma, himoya qoplamalarini yaratish va agressiv gaz muhitini almashtirishdir. Korroziy gazlarga ta'sir qiladigan uskunalarni ishlab chiqarish uchun issiqlikka chidamli qotishmalar qo'llaniladi. Po'lat va quyma temirga issiqlikka chidamlilik berish uchun ularning tarkibiga xrom, kremniy va alyuminiy kiritiladi va nikel yoki kobalt asosidagi qotishmalar ham qo'llaniladi. Gaz korroziyasidan himoya qilish, shuningdek, mahsulot yuzasini himoya ta'siriga ega bo'lgan ma'lum metallar bilan issiq holatda to'yintirish orqali amalga oshiriladi. Bu metallarga alyuminiy va xrom kiradi. Ushbu metallarning himoya ta'siri ularning yuzasida metallning atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirini oldini oladigan juda nozik, ammo bardoshli oksidli plyonka hosil bo'lishi bilan bog'liq. Alyuminiy bo'lsa, bu usul aluminizatsiya, xrom holatida - termokromik qoplama deb ataladi. Himoya qilish uchun keramika va keramika-metall (kermet) materiallardan tayyorlangan metall bo'lmagan qoplamalar ham qo'llaniladi.

Uglerodli baca quvurlarining oksidlanishiga chidamliligini oshirish uchun ularni aluminizatsiya qilish tavsiya etiladi. Quvurlar instituti ma'lumotlariga ko'ra, alyuminiyli quvurlarning oksidlanishga chidamliligi qoplamasiz karbonli po'lat quvurlarga nisbatan 800 ° gacha 30-50 barobar, 900 ° da 10 marta va 1000 ° da 5 barobar yuqori.

R. Albert va I. Mahe usulida 1 kg NH ni olish uchun aluminlangan po'latdan yasalgan manjet bilan olovning bevosita ta'siridan tashqaridan himoyalangan, kam uglerodli po'latdan yasalgan idish ishlatiladi. Idishning yuqori qismi va uning kauchuk halqa bilan mahkamlangan tekis qopqog'i suv bilan sovutiladi. Idish vodorodni o'tkazish, vakuum tizimiga ulash va termojuftni kiritish uchun yon quvurlar bilan jihozlangan. Idishning ichida ikkita silindrsimon tigel bor, ulardan biri ikkinchisiga mahkam o'rnashgan,

Aluminizatsiyaga o'xshab, po'latdan yasalgan mahsulotlar tegishli kukunli aralashmalarda qizdirilganda, po'lat xromlanadi va silikonlanadi. Xromlanganda (1050-1150 ° S da) po'latning sirt qatlami xrom bilan to'yingan bo'ladi, buning natijasida past karbonli po'latlarning korroziyaga qarshi xususiyatlari va yuqori uglerodli po'latlarning qattiqligi va aşınma qarshiligi oshadi. ham ortadi. Silikonlashda (1100-1200 ° S da) sirt qatlami kremniy bilan to'yingan va shu bilan po'latning kislota qarshiligini oshiradi.

Alyuminiy asosida yuqori issiqlikka chidamliligi bilan ajralib turadigan sinterlangan alyuminiy qotishmalari chang metallurgiyasi yordamida yaratilgan. A. poʻlatni deoksidlanishda, aluminotermiya yoʻli bilan maʼlum metallar olishda, portlovchi moddalarda, shuningdek, turli asoslarda kompozit materiallarda qoʻllaniladi. Shuningdek qarang: Alyuminiy bronza. Alyuminiy guruch. Alyuminiy quyma temir, alyuminiy qoplama, aluminizatsiya.

Diffuziyali aluminizatsiya (alitizatsiya). Issiqlikka chidamli yuqori qotishma po'latlar o'rniga alyuminlangan qotishmagan po'latlar keng qo'llaniladi.

Turli xil diffuziya qoplamali quvurlarni uzoq muddatli sinovlari - boring, aluminizatsiya va xromoalitlash - ular 12Kh1MF po'latdan yasalgan quvurlarning pastki nurlanish qismida va bug 'generatorlarining bug'li qizdirgichida ishlaganda korroziyaga chidamliligini oshirmasligini ko'rsatdi. Ko'rsatilgan natija har xil turdagi yoqilg'iga ega bo'lgan bug 'generatorlarida olingan: oltingugurtli mazut, antrasit pelleti va Estoniya neft slanetsi.

Suyuq aluminizatsiya yoki, deyilganidek, aluminizatsiya 45 po'latdan yasalgan namunalarning havodagi chidamliligi chegarasiga sezilarli ta'sir ko'rsatmadi va 3% Na I eritmasida namunalarning korroziyaga chidamliligining shartli chegarasini 50 dan 160 MPa gacha oshirdi. . Xuddi shunday o'sish

3. amaliyotda yaxshi xususiyatlarga ega bo'lgan arzon qotishmalarni sirt qotishmalari keng qo'llaniladi. xususiyatlari. Oddiy po'latning sirt qatlami Zn (diffuziya galvanizatsiyasi) ni o'z ichiga olgan kukun aralashmasida qizdirish orqali yuqori korroziyaga chidamli qotishmaga aylantirilishi mumkin. A1 (alitizing) yoki Cr (xrom qoplama), ba'zan maxsus bilan. faollashtiruvchi qo'shimchalar. Bundan tashqari, arzonroq, past bardoshli materialni korroziyaga chidamliroq materialning yupqa qatlami bilan qoplashingiz mumkin, masalan, ikkita varaqni hosil bo'lgan bimetalning kerakli qalinligigacha issiq prokat qilish orqali.

Kimyoviy o'zgarishlarning tabiatiga ko'ra. qayta ishlangan mahsulot tarkibi l.-t. o, metall bo'lmaganlar yoki metallar bilan diffuziya bilan to'yinganlik va elementlarning diffuziya bilan olib tashlanishi (ko'pincha zaif oksidlovchi muhitda uglerod yoki vakuumdagi vodorod) ga bo'linishi mumkin. Kimyoviy moddalarning xilma-xilligi O. sementatsiya - to'yinganlik ch. arr. uglerodli azotli po'lat mahsulotlari - po'latning azot bilan to'yinganligi, Ti asosidagi qotishmalar va o'tga chidamli metallar oksidlanish-oksidlanish alyuminiy va magniy qotishmalarining sirt qatlamlarini siyanidlash va nitrokarburizatsiya - bir vaqtning o'zida po'lat (ajoyib) mahsulotlarning uglerod va azot bilan to'yinganligi. erigan tuzlardan va gaz fazali boridlanishdan - po'lat buyumlarning bor bilan to'yinganligi, Ni, Co asosidagi qotishmalar va o'tga chidamli metallar silikonizatsiyasi - kremniy aluminizatsiyasi bilan to'yinganligi - alyuminiy bilan to'yinganligi Ch. arr. po'latlar, kamroq tez-tez quyma temirlar va Ni va Co asosidagi qotishmalar, mos ravishda po'latning xrom qoplamasi va galvanizatsiya-to'yinganligi. xrom va sink mis qoplamasi - po'latdan yasalgan mahsulotlarning mis bilan to'yinganligi. Barcha turdagi kimyoviy moddalardan. O. Ko'pincha, uglerod va azot bilan po'latdan to'yinganlik keng qo'llaniladi. Uglerod va azot tezda temirga tarqalib, qattiq eritmalar, karbid va nitrid fazalarini hosil qiladi, ular fizik va kimyoviy xossalari bilan keskin farqlanadi. Temirdan sizga muqaddas.

Po'latning alyuminiy bilan diffuziya bilan to'yinganligi yuqori haroratlarda kislorod ta'siridan himoya qilishning eng ishonchli usullaridan biridir. Issiqlikka chidamli po'latlar o'rniga alyuminlangan mahsulotlardan foydalanish mumkin.

Cheliklarni oksidlanishdan himoya qilish uchun metallar sirtini qattiqlashtirish (xromlash, aluminlash, silikonlash) uchun termal diffuziya usullari qo'llaniladi.

chem21.info

Jarayon - aluminizatsiya - Buyuk neft va gaz ensiklopediyasi, maqola, 2-bet

Jarayon - alyuminlash

2-sahifa

Aluminizatsiya jarayoni uskuna jihatidan ham, jarayon texnologiyasini o'zlashtirish nuqtai nazaridan ham hech qanday qiyinchilik tug'dirmaydi.

Eritilgan alyuminiyda aluminizatsiya jarayoni 660 - 750 S haroratda sodir bo'ladi.

Aluminizatsiya jarayoni zanglamaydigan po'latlarning oksidlanish qarshiligini oshirish uchun ham qo'llaniladi.

Aluminizatsiya jarayoni po'lat qismlarning sirtini alyuminiy bilan to'yintirishdan iborat bo'lib, bu ularning issiqlikka chidamliligini sezilarli darajada oshiradi.

Nikel qotishmalarini 98% ferroalyuminiy [50% (massa boʻyicha) Al] va 2% MH4C1 dan tashkil topgan kukun aralashmasida aluminizatsiyalash jarayoni [20, p. To'yinganlik 950 S da muhrlangan idishlarda amalga oshiriladi; alyuminiy xloridlarning nomutanosibligi va ular bilan alyuminiy o'rtasidagi almashinuv reaktsiyalari natijasida yuzaga keladi. Ushbu faza sirtda mavjud ekan va qotishma komponentlarning o'zaro tarqalishi natijasida erimaydi, alyuminiy oksidi plyonkasi shakllanishda davom etadi va asosni oksidlanishdan himoya qiladi. Ni3Al fazasining erishi bilan qotishmalarning kuchli oksidlanishi boshlanadi. Ushbu texnologiya yordamida aluminizatsiya nikel qotishmalarini 950 - 1000 S haroratda bir necha ming soat davomida oksidlanishdan himoya qiladi.

Alyuminlash jarayoni metallarga kimyoviy-termik ishlov berish usullaridan biri sifatida juda yaxshi ma'lum bo'lgan va qora metallar uchun qo'llanilsa-da, mis va uning qotishmalariga qo'llashda u etarlicha o'rganilmagan.

Aluminizatsiya jarayonining kimyosi bo'lishi mumkin.

Aluminizatsiya jarayonida mahsulotlar alyuminiy o'z ichiga olgan muhitda yuqori haroratgacha isitiladi. Bunday holda, termal diffuziya jarayoni natijasida sirt qatlami alyuminiy bilan to'yingan bo'ladi.

Aluminizatsiya jarayonlarini amalga oshirish uchun UCM dan tayyorlangan aluminatorning dizayni ishlab chiqilgan. Alyuminatorning asosiy elementlari zaryad quyilgan xandaklar va ishlov beriladigan qismlar joylashtiriladigan panjaralardir. Alyuminiyator elementlari qattiqlik va mustahkamlik uchun juda yuqori talablarga bo'ysunadi. Alyuminizator elementlarini ishlab chiqarish jarayonining texnologik xususiyatlari ko'rib chiqiladi.

Aluminizatsiya jarayoni oxirida diffuziya tavlanishi 3 - 5 soat davomida amalga oshiriladi, bu tashqi qatlamning mo'rtligini bartaraf etish uchun zarurdir.

Aluminizatsiya jarayoniga nisbatan qoplamani qo'llash texnologiyasi, shartlari va usullari bir qator xususiyatlarga ega.

Maqolada nikelni aluminizatsiyalash jarayoni ko'rib chiqiladi va nikel va nikel qotishmalarida aluminizatsiyalangan qatlamlarning fazaviy tarkibini o'rganish natijalari keltirilgan. 950 haroratda oksidlovchi atmosferada havo ta'sirida alyuminiy oksidi a - Al2O3 alyuminiy va nikelning qarshi diffuziyasi tufayli oksid qatlami ostida intermetalik qatlamlar eriguncha namunani oksidlanishdan himoya qiladigan alyuminiy oksidi a - Al2O3 hosil bo'ladi: Sh2A13 , NiAl, NisAl. Alyuminlangan issiqlikka bardoshli qotishmalarda, aluminlangan nikeldan farqli o'laroq, Ni - A1 tizimining intermetalik birikmalari qatlamlari ostida bir fazali qattiq eritma emas, balki Ni3Al birikmasidan va yuqori qattiqlikdagi geterofazali qatlam mavjud. dispers faza, bu pastki qatlam nikeldan kamayganida hosil bo'ladi. Pastki qatlamdan nikel namunani qoplaydigan Ni - A1 intermetallik birikmalarining shakllanishiga o'tadi. Issiqlikka chidamli nikel qotishmalarida alyuminiy bilan to'yingan qattiq eritmaning va mustahkamlovchi Ni3AI dispers fazasining mavjudligi alyuminlangan qatlamning fazaviy tarkibi va qotishmalarning fazaviy tarkibi o'rtasidagi nisbiy termodinamik muvozanatning sababidir. Qatlamning himoya xususiyatlari va uning chidamliligi sirtda alyuminiy oksidi yupqa plyonka mavjudligi bilan belgilanadi. Ni3Al va NiAl qatlami, alyuminiy oksidi a - A1203 bilan qoplangan, Ni3Al pastki qatlami bo'lib, unda dispers ikkinchi faza taqsimlanadi, issiqlikka chidamli nikel qotishmalarida 950 da bir necha ming soat davomida saqlanadi.

www.ngpedia.ru

Aluminizatsiya - Kimyogarning qo'llanmasi 21

Vodorod sulfidi korroziyasiga yaxshi qarshilik uglerod va xrom (7% Cr bilan) po'latni eritishdan aluminizatsiya qilish orqali erishiladi.

Po'lat sirtining alyuminiy bilan diffuziya bilan to'yinganligi asosan po'latning issiqlikka chidamliligini oshirish, oksidlovchi va ayniqsa vodorod sulfidi o'z ichiga olgan muhitda qo'llaniladi. 500-600 ° S haroratda alyuminiylangan po'lat vodorod sulfidi bo'lgan muhitda 18-8 turdagi xrom-nikel zanglamaydigan po'lat bilan muvaffaqiyatli raqobatlashadi. Aluminizatsiya po'latning chidamliligiga qatlam qalinligiga qarab turlicha ta'sir qiladi. Shunday qilib, 0,1-0,2 mm chuqurlikdagi kukunli aluminizatsiya po'latning chidamlilik chegarasini keskin kamaytiradi va korroziyadan charchashga deyarli ta'sir qilmaydi. 0,04-0,05 mm chuqurlikdagi aluminizatsiya po'latning chidamlilik chegarasiga ozgina ta'sir qiladi va shartli korroziya charchoq chegarasini 2 martadan ko'proq oshiradi. Alyuminlangan qatlam, ayniqsa, korroziy muhitda stress ko'taruvchilarning ta'sirini kamaytiradi.

Va,) shuningdek, issiq aluminizatsiya usullari mavjud bo'lib, ular qismlarni oqim vannasiga, so'ngra eritilgan alyuminiyga 770-800 ° S haroratda botirishdan iborat.

Aluminizatsiya ham juda istiqbolli - metall yuzasini alyuminiy bilan 0,02-1,2 mm chuqurlikda to'yintirish, buning natijasida zich va bardoshli korroziyaga qarshi plyonka hosil bo'ladi.

A1 ni qo'llashning muhim sohasi bu temir va po'latdan yasalgan buyumlarning sirtini to'yintirish (alitlash), ularga issiqlikka chidamlilik va korroziyadan himoya qilish uchun foydalanish. Yuqori tozalikdagi A1 bu borada eng katta qiymatga ega.

Alyuminiylash uchun alyuminiydan foydalanish juda muhim - 900 ° C gacha qizdirilganda ularni oksidlanishdan himoya qilish uchun po'lat yoki quyma temir buyumlar yuzasini alyuminiy bilan to'yintirish. Aluminizatsiya mahsulotni eritilgan alyuminiyga botirish yoki ko'pincha kukunli alyuminiy va alyuminiy oksidi (1P) aralashmasi bilan mahsulotni isitish orqali amalga oshiriladi. Bunday holda, alyuminiy mahsulotning sirt qatlamiga kirib, temir bilan qattiq eritma hosil qiladi.

Shaklda. 79-da aluminizatsiyaning davomiyligi va haroratining 10-navdagi po'latning aluminizatsiya qatlamining qalinligiga ta'siri ko'rsatilgan va rasmda. 80 - chang aralashmasida aluminizatsiyadan so'ng qatlam chuqurligi bo'ylab temirdagi alyuminiy konsentratsiyasini taqsimlash.

Termal diffuziya usuli alyuminiy (alitizing), silikon (kremniy) bilan issiqlikka bardoshli qoplamalar ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi.

Termal diffuziya usuli alyuminiy (alitizatsiya), kremniy (silikonizatsiya), xrom (xrom qoplama) va titanium (titanium qoplama) bilan issiqlikka bardoshli qoplamalar ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi. Issiqlikka chidamli qoplamalar asosiy materialning yuqori issiqlik qarshiligini sirt qatlamining yuqori issiqlik qarshiligi bilan birlashtirishga imkon beradi.

Boshqa ishlov berish usullari qatorida biz aluminizatsiyani - po'lat va temir buyumlarning sirtini metall alyuminiy bilan to'yintirishni ta'kidlaymiz, bu ularga issiqlikka chidamlilik beradi.

Temir > 99,9 Pa Alyuminlangan temir

Issiq aluminizatsiya po'lat lentani uzluksiz ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Alyuminiylangan po'lat alyuminiyning korroziyaga chidamliligiga va po'lat po'latning mustahkamligiga ega. Aluminlangan choyshablar yuzasi mat kumush rangga ega. Tol-

Alyuminiylangan choyshablar yuqori haroratlarda atmosferada, suv va yoqilg'i yonish mahsulotlarida korroziyaga chidamliligiga ega. Ushbu varaqlarni spotli payvandlash orqali ulash tavsiya etiladi,

Kichkina ob'ektlarning diffuziyali aluminizatsiyasi xuddi shunday tarzda amalga oshiriladi, lekin taxminan 1000 ° S haroratda Qoplamalar, yuqoridagilarga qo'shimcha ravishda, yuqori haroratlarda yonish mahsulotlariga chidamli. Quvurlar yoki katta ob'ektlarning diffuziyali aluminizatsiyasi quyidagicha amalga oshiriladi. Avvalo, mahsulot yuzasi tozalanadi (afzal portlatish orqali), alyuminiy qatlami va bir necha qatlamli suyuq shisha püskürtülür, so'ngra 900-1050 ° S haroratda 2-4 soat davomida saqlanadi himoya qatlamini hosil qiladi, uning ostida alyuminiyning po'latga tarqalishi sodir bo'ladi. Bunday qoplamali quvurlar oltingugurt dioksidi, vodorod sulfidi, yonish mahsulotlari va boshqalar muhitida ishlashga mo'ljallangan almashinuv qurilmalarida qo'llaniladi.

Elektrolit bo'lmaganlarda korroziyaga qarshi kurashning asosiy chora-tadbirlari korroziyaga chidamli materiallardan, masalan, zanglamaydigan va aluminizatsiyalangan po'latlardan va boshqalardan foydalanish hisoblanadi.Ko'p hollarda neftda elektrokimyoviy korroziya jarayoni ham sodir bo'ladi, bu esa inhibitorlardan foydalanishga imkon beradi. va qurbonlik himoyasi.

Asosiy materialni yuqori issiqlik ta'sirida oksidlanishdan himoya qilish uchun po'lat yoki quyma temir buyumlarning sirtini alyuminiy bilan to'yintirishdan iborat bo'lgan aluminizatsiya uchun alyuminiydan foydalanish muhimdir. Metallurgiyada alyuminiy kaltsiy, bariy, litiy va boshqa ba'zi metallarni aluminotermiya usulida olish uchun ishlatiladi (192 ga qarang).

Aluminizatsiya qiluvchi xromli po'latlar vodorod sulfidi bo'lgan agressiv muhitda yuqori haroratlarda qo'llash doirasini sezilarli darajada kengaytirishi mumkin. 500-550 °C haroratda sof vodorod sulfididagi aluminizatsiyalangan 3% xromli po'latlarning korroziyaga chidamliligi 12X18N10T po'latning korroziyaga chidamliligidan yuqori. AQSh va boshqa ba'zi mamlakatlarda quvurli o'choqli rulonlarni, shuningdek aloqa quvurlari va quvurli issiqlik almashtirgichlar to'plamini ishlab chiqarish uchun neft mahsulotlarini gidrotozalash zavodlarida ishlab chiqarilgan quvurlar o'rniga sanoat yoki tajriba miqyosida 15X5M po'latdan yasalgan aluminizatsiyalangan quvurlar qo'llaniladi. 18-8 turdagi qimmatbaho po'latdan. Tajriba bunday materialni almashtirishning maqsadga muvofiqligini tasdiqlaydi.

Vanadiy-oltingugurtli korroziyaning kuchayishi sharoitida quvurli pechlarning ishlashining ishonchliligini oshirish uchun radiatsiya quvurlari va konveksiya panjaralarini oldindan aluminizatsiyalangan 25X23N7SL po'latdan yasalgan holda o'rnatish tavsiya etiladi. Bundan tashqari, vanadiy oltingugurtning korroziyasini sezilarli darajada kamaytirishga gaz oqimiga dolomit changini kiritish yoki mazutga VTI-4 qo'shimchasini kiritish orqali erishish mumkin (39). Dzerjinskiy, VTI-4 qo'shimchasini joriy etish imkonini beradi

Diffuziya qoplamalar (alitizing) alyuminiy kukuni, AljOa va kichik miqdorda Nh5 1 aralashmasida taxminan 1000 ° C haroratda vodorod atmosferasida baraban bilan ishlov berish orqali olinadi. Natijada alyuminiyning temir bilan sirt qotishmasi hosil bo'ladi. havoda ham yuqori haroratli oksidlanishga (850-950 °C gacha), ham oltingugurt o'z ichiga olgan atmosferada korroziyaga (masalan, neftni qayta ishlash jarayonida) qarshilik ko'rsatadi. Po'latdan diffuziya alyuminiy qoplamalari odatda ta'minlamaydi

12X18N9T po'latning aluminizatsiyalangan, boralangan, xromlangan qatlamlari bilan yuqori haroratlarda vodorod o'tkazuvchanligini o'rganish shuni ko'rsatdiki, bu qoplamalar vodorod oqimi uchun samarali to'siqdir. Qalinligi 90 mikron alyuminiylangan qoplamali po'lat uchun vodorod o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligi 800-550 ° C oralig'ida chiziqli, bu mintaqadagi faollashuv energiyasi Ep = 158 kJ / mol, bu qoplamasiz po'latdan bir oz yuqori ( p = 122 kJ / mol), vodorod o'tkazuvchanligi deyarli 5 barobar kamayadi. Qatlamning qalinligi 80 mkm bo'lgan borlangan namunalar uchun vodorod o'tkazuvchanligining pasayishi 800 ° C haroratda 13 marta va 400 ° C haroratda 70 marta, faollashuv energiyasi p = 168 kJ / mol.

Diffuziyali aluminizatsiya jarayoni maxsus nom oldi - aluminizatsiya (kamroq, kaloriyalash).

Termal diffuziyali qoplama usulida mahsulot qoplama metall kukunini o'z ichiga olgan aralashmaga joylashtiriladi. Yuqori haroratlarda qo'llaniladigan metall asosiy metallga tarqaladi. Shu tarzda alyuminiy (alitizatsiya) va sink bilan qoplangan qoplamalar olinadi. Ba'zan qoplamalar gaz fazasidagi reaktsiyalar paytida qo'llaniladi. Misol uchun, bug 'CrCl 1000 ° C da po'lat sirt ustida o'tkazilganda, Cr-Fe sirt qotishmasi hosil bo'ladi, u qadar o'z ichiga oladi.

Alyuminiy metallarni korroziyadan himoya qiladi, masalan, ularning sirtini alyuminiy bilan to'yingan (alitizatsiya) yoki qoplama bilan.

Qoplama germetik yopiq idishda qo'llaniladi. Tozalangan metall buyumlar qoplama metallini o'z ichiga olgan kukunga botiriladi. Bir necha soat davomida idish metallning erish nuqtasiga yaqin (lekin undan kam) haroratgacha isitiladi. Po'latga qo'llaniladigan sink qoplamalari sheradizatsiya deb ataladi. Diffuziya qatlami ruxda 8-9% temirni o'z ichiga olgan qotishmadir. Po'lat yoki mis ustidagi alyuminiy qoplamalar aluminizatsiyalangan deb ataladi. Alyuminiy oksidi ularda alyuminiy miqdori 8% dan ortiq bo'lgan barcha sirt qatlamlarida hosil bo'ladi. Ushbu oksid plyonkasi korroziyaga yuqori qarshilik ko'rsatadi, lekin sirt qatlamlari tomonidan juda mo'rt bo'ladi, shuning uchun aluminizatsiyadan keyin mahsulotni tavlash kerak.

Gaz korroziyasini pasaytirishning uchinchi usuli metall sirtini maxsus issiqlikka chidamli qoplamalar bilan himoya qilishdir: termodiffuziyali temir-alyuminiy yoki temir-xrom qoplamalari (bu qoplamalarni qo'llash jarayonlari aluminizatsiya va termoxrom qoplama deb nomlanadi), metall- seramika qoplamalari yoki sermetlar, metall oksidi qoplamalari, ularni ishlab chiqarish uchun metall bo'lmagan komponentlar sifatida o'tga chidamli materiallar, masalan, Al2O3, M0 va nitridlar va karbidlar kabi birikmalar ishlatiladi. Metall komponentlar temir guruhi metallari, xrom, volfram va molibdendir.

Noorganik kimyo (1981) -- [438-bet]

Neftni qayta ishlashda fizika va kimyo (1955) -- [8-bet]

Umumiy kimyo (3-jild) (1979) -- [387-bet]

Umumiy kimyo kursi (1964) -- [245-bet]

Noorganik kimyo 2-jild (1976) -- [397-bet]

Umumiy kimyo 1982 (1982) - [555-bet, 637-bet]

Umumiy kimyo 1986 (1986) - [537-bet, 617-bet].

Noorganik kimyo (1981) -- [438-bet]

asosiy organik sintez va sintetik kauchuklarni ishlab chiqarish uchun uskunalar (1965) -- [31-bet]

Noorganik kimyo (1978) -- [293-bet]

Korroziya va elektrokaplama asoslari 2-jild (1987) -- [91-bet].

Umumiy kimyo 4-jild (1965) -- [238-bet]

Kimyo va neftni qayta ishlash zavodlari uchun uskunalarni ta'mirlash va o'rnatish 2-nashr (1980) -- [71-bet]

Kimyoviy uskunalar va korroziyaga chidamli materiallarning korroziyasi (1950) -- [162-bet]

Umumiy kimyo 18-jild (1976) -- [629-bet]

Umumiy kimyo 22-jild (1982) -- [555-bet, 637-bet].

Umumiy kimyoviy texnologiya asoslari (1963) -- [194-bet]

Ishlab chiqarish uskunalari 2-jild (1974) -- [24-bet]

Umumiy kimyoviy texnologiya 2-jild (1959) - [153-bet, 154-bet]

Qisqacha kimyoviy ensiklopediya 2-jild (1963) - [97-bet]

Umumiy kimyo asoslari 2-jild (1967) -- [194-bet]

Umumiy kimyo asoslari 2-jild 3-nashr (1973) -- [37-bet]

Metalllarning korroziyaga qarshi passivligi va himoyasi (1941) -- [7-bet]

Metalllarning korroziyasi kitob 1.2 (1952) - [667-bet, 668-bet]

Umumiy kimyo kursi (0) -- [ 236-bet ]

Kimyo fanidan (0) -- [ 236-bet ]

Metalllarning korroziyasi 2-kitob (1952) -- [0-bet]

chem21.info

Diffuziya metallizatsiyasi

Diffuziya metallizatsiyasi - po'latning sirt qatlamlarini turli metallar bilan diffuziya bilan to'yintirish jarayoni. U qattiq, suyuq va gazsimon muhitda amalga oshirilishi mumkin.

Qattiq muhitda diffuziya metallizatsiyasi uchun odatda ammoniy xlorid qo'shilgan ferroqotishmalardan tashkil topgan chang aralashmalari qo'llaniladi.

Suyuq diffuziya metallizatsiyasi qismni eritilgan metallga (masalan, rux, alyuminiy) botirish orqali amalga oshiriladi.

Gaz bilan to'yinganlik usulida yuqori haroratlarda xlorning metallar bilan o'zaro ta'siridan hosil bo'lgan uchuvchan metall xlorid birikmalari qo'llaniladi. Xloridlar temir yuzasida dissotsiatsiyalanadi va atom holatida chiqarilgan metall temirga tarqaladi.

Temirdagi metallarning tarqalishi uglerod va azotnikiga qaraganda ancha sekin kechadi, chunki uglerod va azot temir bilan oraliq qattiq eritmalar, metallar esa o‘rnini bosuvchi qattiq eritmalar hosil qiladi. Bu metallizatsiya paytida diffuziya qatlamlarining o'nlab marta yupqa bo'lishiga olib keladi. Po'latning sirtini metallar bilan to'yintirish 900-1200 ° S haroratda amalga oshiriladi.

Aluminizatsiya (Al)

Aluminizatsiya po'lat sirtini alyuminiy bilan to'yintirish jarayonidir. Aluminizatsiya natijasida po'lat atmosferada va bir qator muhitlarda yuqori shkalaga chidamlilik (850-900 ° S gacha) va korroziyaga chidamlilikka ega bo'ladi.

Kukun aralashmalarini alyuminlashda aralashma bilan birga toza qismlar temir qutiga qadoqlanadi. Ish aralashmasiga quyidagilar kiradi: chang alyuminiy (25-50%) yoki ferroalyuminiy (50-75%), alyuminiy oksidi (25-50%) va alyuminiy xlorid (~ 1,0%). Jarayon 900-1000 ° S haroratda 3-12 soat davomida amalga oshiriladi.

Aluminizatsiya eritilgan alyuminiy vannalarida kamroq qo'llaniladi. Aluminizatsiya qilinadigan qismlar eritilgan alyuminiyga (92-94% A1 va 6-8% Fe) botiriladi. Ish qismlari alyuminiyda erishi oldini olish uchun temir qo'shiladi. Jarayon 700-800 ° S haroratda 45-90 daqiqa davomida amalga oshiriladi.

Eritilgan alyuminiyda aluminizatsiya kukunli aralashmalardagi aluminizatsiyadan usulning soddaligi, tezligi va past haroratlari bilan farq qiladi. Jarayonning asosiy kamchiliklari alyuminiyning qismlar yuzasiga yopishishi hisoblanadi.

Ba'zida po'lat sirtini alyuminiy bilan metalllashtirish (davolanayotgan sirtga alyuminiy qatlamini purkash) qo'llaniladi, so'ngra 1-3 soat davomida 900-1000 ° S haroratda diffuziya tavlanishi qo'llaniladi.

Diffuziyali tavlanish jarayonida alyuminiyni oksidlanishdan himoya qilish uchun mahsulot kumush grafit (48%), kvarts qumi (30%), loy (20%), alyuminiy xlorid (2%) va 20-25% dan iborat qoplama bilan qoplangan. birinchi to'rt komponentning og'irligi - suyuq shisha.

Metallizatsiya, so'ngra diffuzion tavlanish orqali aluminizatsiya po'lati kukunlarni ishlatishdan bir necha baravar arzonroqdir. Agitatsiyalangan qatlam alyuminiyning temirdagi qattiq eritmasi bo'lib, sirt qatlamidagi alyuminiy konsentratsiyasi 30-40% ga etadi. Aluminizatsiya quvurlarga, rangli qotishmalarni quyish uchun asboblarga, termojuft qoplamalariga, gaz ishlab chiqaruvchi mashinalarning qismlariga va boshqalarga qo'llaniladi.

studfiles.net

Jarayon - aluminizatsiya - Neft va gazning katta ensiklopediyasi, maqola, 1-bet

Jarayon - alyuminlash

1-sahifa

Aluminizatsiya jarayoni quyidagi operatsiyalardan iborat: sirt tayyorlash, alyuminiy qatlamini qo'llash (odatda püskürtme bilan), qoplama va tavlanish.

Aluminizatsiya jarayoni, masalan, alyuminiy oksidi bilan aralashtirilgan alyuminiy kukunidagi naychani ammoniy xlorid ishtirokida taxminan 1000 S haroratda isitish orqali amalga oshiriladi.

Aluminizatsiya jarayoni 3 - 5 daqiqa davom etadi, eritmaning harorati taxminan 700 C da saqlanadi. Bunday sharoitda po'lat uchun diffuziya qatlamining qalinligi 0 02 - 0 04 mm. Yopilgan alyuminiyning qalinligi 0 3 - 0 4 mm dan oshmaydi.

Aluminizatsiya jarayoni po'lat qismlarning sirtini alyuminiy bilan to'yintirishni o'z ichiga oladi. Alyuminlashda qismlar 48% alyuminiy, 48% alyuminiy oksidi va 2% ammiakdan iborat aralashma bilan qutilarga qadoqlanadi, so'ngra 5 dan 15 soatgacha inkubatsiya qilinadi. Alyuminiy bilan to'yingan po'lat yuzasi yuqori issiqlik qarshiligiga ega.

Aluminizatsiya jarayoni 5 dan 15 soatgacha davom etadi. Alyuminlangan sirtli po'lat juda issiqlikka chidamli va olov bilan aloqa qiladigan qismlarda ishlatiladi.

Aluminizatsiya jarayoni 5 dan 15 soatgacha davom etadi. Alyuminlangan sirtli po'lat juda issiqqa chidamli va sirt bilan aloqa qiladigan qismlarda qo'llaniladi.

Aluminizatsiya jarayoni 5 dan 15 soatgacha davom etadi. Alyuminlangan sirtli po'lat juda issiqlikka chidamli va olov bilan aloqa qiladigan qismlarda ishlatiladi.

Ishlab chiqilgan texnologiya yordamida kukunlarni alyuminlash jarayoni bir necha bosqichda davom etadi, ularning asosiysi alyuminiy atomlarini ferroalyuminiy donalari yuzasidan qism yuzasiga o'tkazish va alyuminiyni nikel bilan kimyosorbtsiya qilishdir.

Aluminizatsiya jarayoni yuqori haroratda kukunli metallning tarqalishi tufayli temir, po'lat va quyma temirning sirt qatlamini alyuminiy bilan to'yintirishni o'z ichiga oladi. Diffuziya qatlamining chuqurligi isitish haroratiga va aluminizatsiya jarayonining davomiyligiga bog'liq; amalda u 0 3 dan 0 8 mm gacha. Aluminizatsiya qilinadigan qismlar germetik yopilgan temir qutiga solinadi va ehtiyotkorlik bilan belgilangan aralashma bilan qoplanadi. Isitish 1000 haroratda 3 - 4 soat davomida amalga oshiriladi.

Aluminizatsiya jarayoni quyidagicha amalga oshiriladi. Aluminizatsiya qilinadigan po'lat qismlar qutilarga joylashtiriladi va quyidagi qismlardan (og'irlik bo'yicha%) tashkil topgan alyuminlashtiruvchi aralashma bilan quyiladi: 1) 40 - 60 alyuminiy kukuni, 2) 60 - 40 alyuminiy oksidi kukuni yoki mayda maydalangan chamot yoki olovga chidamli loy, 3) 1 5 - 3 ammoniy xlorid. Ushbu moddalar yaxshilab aralashtiriladi. Ushbu haroratda ta'sir qilish 5 - 14 soat davomida amalga oshiriladi. Qattiq aluminizatsiyadan tashqari, gazni karbürizatsiyaga o'xshash gaz aluminizatsiyasi ham qo'llaniladi.

Sahifalar: 1 2 3 4

Diffuziya metallizatsiyasi - po'latning sirt qatlamlarini turli metallar bilan diffuziya bilan to'yintirish jarayoni. U qattiq, suyuq va gazsimon muhitda amalga oshirilishi mumkin.

Qattiq muhitda diffuziya metallizatsiyasi uchun odatda ammoniy xlorid qo'shilgan ferroqotishmalardan tashkil topgan chang aralashmalari qo'llaniladi.

Suyuq diffuziya metallizatsiyasi qismni eritilgan metallga (masalan, rux, alyuminiy) botirish orqali amalga oshiriladi.

Aluminizatsiya (Al)

Aluminizatsiya usullari

Kam uglerodli po'latlar ko'pincha aluminizatsiyaga duchor bo'ladi, o'rta uglerodli po'latlar va quyma temirlar esa aluminizatsiyaga kamroq uchraydi. Aluminizatsiya texnologiyalari 20-asrning boshlarida ishlab chiqilgan. Masalan, alyuminlashtiruvchi kukunli aralashmalar texnologiyasi 1927 - 1930 yillarda ishlab chiqilgan. A.N. Minkevich, N.V. Ageev va O.I. Ver. 1934 yilda V.A. Plotnikov, N.G. Gritsianskiy va K.L. Makovets elektroliz aluminizatsiya usulini taklif qildi. Eritilgan alyuminiy bilan vannalarda aluminizatsiya 1932 yilda F.G. tomonidan batafsil o'rganilgan. Nikonov.

Temir va alyuminiy va uning qotishmalari o'rtasida metall bog'lanishni olish uchun turli aluminizatsiya usullari qo'llaniladi, ularning asosiylari:

Kukun aralashmalarida aluminizatsiya;

Eritish va purkash orqali aluminizatsiya;

Vakuumda aluminizatsiya;

Gaz aluminizatsiyasi;

Qoplama;

elektrolitik qoplama;

Eritilgan alyuminiy yoki uning qotishmasiga botirish yo'li bilan aluminizatsiya;

Kukun aralashmalarida aluminizatsiya

Tayyorlangan qismlar havo o'tkazmaydigan retorts va barabanlarga o'raladi va aluminizatsiya aralashmasi bilan qoplanadi. Aralash alyuminiy kukuni yoki kukun va qo'shimchalardan iborat. Qo'shimchalar alyuminiy oksidi yoki maydalangan loy (kekishni oldini olish uchun) va ammoniy xlorid yoki alyuminiy xlorid (mahsulotlar va alyuminiyni oksidlanishdan himoya qilish uchun) o'z ichiga oladi.

Jarayon sodir bo'ladigan harorat 900-1080 ° S, aralashmaning tarkibiga va jarayonning haroratiga qarab jarayonning davomiyligi 4 dan 30 soatgacha.

Spray aluminizing

Alyuminiyning ma'lum bir qatlami purkash orqali oldindan tozalangan yuzaga qo'llaniladi. Qoplama jarayoni qo'llaniladigan metallni eritib, uni 2-4 atm bosim ostida siqilgan havo oqimi bilan püskürtmeden iborat. maxsus metallizatorlar yordamida.

Ushbu ilovaning yopishish kuchi past va 0,2-2 kg / mm2 ni tashkil qiladi. Ushbu aluminizatsiya usuli bilan yopishqoqlik nafaqat asosiy metall va qoplama o'rtasida, balki alyuminiyning alohida qatlamlari va zarralari o'rtasida ham sodir bo'lmaydi, buning natijasida püskürtülmüş qatlam g'ovaklikni oshirdi.

Qoplamaning asosiy metallga yopishish kuchini oshirish, shuningdek, zichlikni oshirish uchun aluminizatsiyadan keyin 950-1080 ° S haroratda uzoq muddatli tavlanishni amalga oshirish tavsiya etiladi.

Vakuumda aluminizatsiya

Bu jarayon avvalgisiga o'xshaydi. Qoplama alyuminiyni bug'lash va uni mahsulotga joylashtirish orqali qo'llaniladi. Qoplamaning qalinligi mikronlarning o'ndan biriga teng bo'lib, bu holda qoplamaning sifati yuqoriroqdir.

Aluminizatsiya 10-3-10-5 mm Hg bosimli yuqori vakuumli kameralarni talab qiladi, alyuminiyni 1400 ga qizdirish uchun elektron nurli qurilmalar qo'llaniladi. Olingan qoplamaning qalinligi alyuminiy bug'lanish muddatiga mutanosib bo'lib, 0,08-2,5 mikronni tashkil qiladi. Alyuminiyni qo'llashning ushbu usuli bilan qoplama bir xil, gözeneklersiz va temir-alyuminiy oraliq qatlamini o'z ichiga olmaydi.

Qoplamaning poydevorga kuchli yopishishini olish uchun chiziq yoki qism 175 - 370 ° S ga oldindan isitiladi. Sirtni oldindan tayyorlash puxta bo'lishi kerak, chunki oksid plyonkalarining mavjudligi yopishqoqlik sifatiga sezilarli ta'sir qiladi.

Jarayonning murakkabligi va yuqori xarajati tufayli ushbu turdagi qoplama asosan muhim qismlar uchun ishlatiladi.

Qoplama

Bu usul po'lat va alyuminiy qatlamlarini birgalikda siljitishdan iborat. Siqish alyuminiy va po'lat o'rtasida metall bog'lanish hosil qiladi, natijada bimetalik chiziq yoki metall lavha hosil bo'ladi.

Po'lat va alyuminiyning yopishqoqligi keyingi tavlanish bilan ortadi. Bu usul asosan choyshablar, chiziqlar va quvurlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Elektrokaplama

Ushbu qoplama alyuminiy xlorid va gidroksidi metall xloridlarning erigan tuzlari aralashmalaridan tashkil topgan suvsiz elektrolitlarda yoki bromoetil va benzolda alyuminiy birikmalari bo'lgan noorganik elektrolitlarda qo'llaniladi.

Elektrolit 80% AlCl3 va 20% NaCl dan iborat bo'lishi mumkin, keyin jarayon 175 ° C haroratda va 1,6 A / dm2 oqim zichligida amalga oshiriladi.

Qoplashdan oldin mahsulotni yaxshilab tozalash, yog'sizlantirish va xlorid kislota eritmasida tuzlash kerak. Alyuminiyning cho'kish tezligi ahamiyatsiz va 30 daqiqada taxminan 0,01 mm ni tashkil qiladi.

Bu usulning bir qator kamchiliklari bor: birinchidan, elektrolit tarkibida alyuminiy xlorid bor, u juda uchuvchan, gigroskopik va normal sharoitda ham parchalanishi mumkin va eritilganda vannadan bug'lanadi, bu esa elektrolitlar tarkibining o'zgarishiga olib keladi. , va Ikkinchidan, usul juda sekin va juda tejamkor emas.

Daldırma usuli bilan aluminizatsiya

Ushbu usul yuqorida qayd etilgan kamchiliklarga ega emas. Uning asosiy afzalligi - aluminizatsiya tezligi (1 dan 15 minutgacha), nisbatan past haroratlar (600-800 ° S) va soddaligi. Bundan tashqari, daldırma aluminizatsiyasi boshqa usullarga nisbatan eng arzon hisoblanadi.

Usulning mohiyati po'latdan yasalgan mahsulotni toza metall yuzasi bilan suyuq alyuminiy yoki uning qotishmasiga botirish va u erda ma'lum vaqt ushlab turishdir. Bunday holda, metallning sirt qatlami alyuminiyda eriydi va u bilan o'zaro ta'sir qiladi. O'zaro ta'sir reaktsiyasi va diffuziya juda tez davom etadi, buning natijasida 1-15 daqiqada qalinligi 0,02-0,10 mm bo'lgan qatlam hosil bo'ladi. Aluminizatsiya jarayoni 700-800 ° S haroratda amalga oshiriladi.

Yuqorida keltirilgan materialdan xulosa qilishimiz mumkinki, eng istiqbolli variant suvga cho'mish yo'li bilan aluminizatsiya, so'ngra diffuzion tavlanishdir.