Спосіб поверхневої хімічної обробки металевого матеріалу

Корисна модель відноситься до поверхневої обробки металевого матеріалу, зокрема до хімічної поверхневої обробки, шляхом взаємодії поверхні з реакційною рідиною, і може бути використана в машинобудуванні, металургії для отримання, наприклад фосфатного покриття для захисту металів від корозії. Відомий спосіб отримання фосфатного покриття на металевій поверхні по патенту РФ №2113541 від 05.28.1996 р., МПК С23С 22/73, і патенту РФ №2210624 від 06.13.2000 г., МПК С23С 22/13, включаючому операції дії антикорозійним хімічним розчином на поверхню металевого виробу з подальшим отриманням на ній антикорозійного покриття. Найближчим аналогом до корисної моделі, що заявляється, за сукупністю ознак і очікуваному технічному результату, є спосіб отримання фосфатного покриття на металевій поверхні по патенту РФ №2210624 від 06.13.2000 р., МПК С23С 22/13 включаючому операції дії антикорозійним хімічним розчином на поверхню металевого виробу з подальшим отриманням на ній антикорозійного покриття. При цьому обробку поверхні проводять при температурі 35-40°С і вільній кислотності розчину 0,7-2,3 крапки. Загальним недоліком відомих способів є недостатні захисні властивості антикорозійного покриття. У основу корисної моделі поставлена задача, удосконалити спосіб поверхневого хімічного обробляння металевого матеріалу, шляхом введення нової сукупності операцій, забезпечити антикорозійне покриття хімічно пов'язане з поверхнею металевого матеріалу і, за рахунок цього, підвищити захисні властивості покриття. Задача вирішена тим, що в способі поверхневої хімічної обробки металевого матеріалу включаючому, операції дії антикорозійним хімічним розчином на поверхню металевого виробу з подальшим отриманням на ній антикорозійного покриття, згідно корисної моделі, антикорозійний хімічний розчин формують в потік, на поверхню металевого матеріалу впливають згаданим потоком у присутності температури його поверхні (100-950)°С до досягнення суцільності прикордонного шару. Антикорозійний хімічний розчин формують у вигляді розпиленого, або ламінарного потоку. Завдяки тому, що антикорозійний хімічний розчин формують у потік, яким впливають на поверхню металевого матеріалу до досягнення суцільності нанесення прикордонного шару в присутності температури поверхні металевого матеріалу (100-950)°С, одержано антикорозійне покриття хімічно пов'язане з поверхневим шаром сталевого прокату, що забезпечило ефективний і довготривалий захист від поверхневої корозії сталевої прокатної продукції. Відомості, що підтверджують можливість промислового використовування способу поверхневого хімічного обробляння металевого матеріалу. Як металевий матеріал для поверхневої хімічної обробки узяті зразки у вигляді листової холоднокатаної сталі 08КП (ГОСТ 16523-70) завтовшки 0,8-0,9мм і у вигляді сталевої труби. Враховуючи те, що поверхневу хімічну обробку ведуть у присутності температури поверхні прокату (100-950)°С, дану обробку доцільно проводити на одному з етапів її прокату, при якому вона має дану температуру. В цьому випадку виключається процес спеціального нагріву поверхні виробу і відповідно і устаткування для цієї мети, що здорожує процес обробки і вимагає додаткових капіталовкладень. Зразки, що мають температуру поверхні нижче заданих меж піддають нагріву за допомогою, наприклад, газового пальника. Заздалегідь приготований антикорозійний хімічний розчин формують в потік за допомогою відцентрового насоса. Залежно від величини тиску і насадок в системі подачі, антикорозійний хімічний розчин формують в розпилений або ламінарний потік. Сформованим потоком впливають на поверхню зразків в присутності її температури (100-950)°С, до досягнення суцільності прикордонного шару. Зокрема антикорозійний водний хімічний розчин наносять в спеціальній установці методом розпилення на гарячу сталеву арматуру з температурою поверхні 800°С, яка просувалася із швидкістю 15м/сек усередині циліндрової камери, завдовжки 700мм. В результаті нанесення антикорозійного покриття було одержане рівномірне покриття темно-синього кольору, тверде, завтовшки 10-20мкм, хімічно пов'язане з поверхневим шаром металу. Таким чином, в пропонованому способі поверхневого хімічного обробляння будь-які рідкі антикорозійні розчини наносяться шляхом дії розпиленим або ламінарним потоком на поверхню рухомого або статичного сталевого прокату, що має температуру у момент нанесення покриття від 100°С до +950°С. Спосіб може здійснюватися як безпосередньо в процесі виробництва прокату, так і при подальших технологічних операціях. При даному способі обробки забезпечується якісне, хімічно пов'язане з поверхневим шаром сталі рівномірне покриття по всій поверхні прокату, з однорідною структурою, хорошою адгезією до основного металу і завтовшки 10-20мкм. Процес нанесення антикорозійного водного хімічного розчину на поверхню сталевого прокату, що знаходиться у момент нанесення в нагрітому стані, повною мірою задовольняє основним вимогам техніки безпеки і охорони праці. Пропонований спосіб обробки пройшов успішні випробування у виробничих умовах. Якісне покриття було одержане безпосередньо в процесі прокату гарячекатаних сталевих труб, арматури. Покриті пропонованим складом зразки пройшли прискорені кліматичні випробування в 3%-ному водному розчині хлориду натрію. Після випробування поверхня зразків труб не мала слідів корозії, а не покриті зразки мали суцільний по всій поверхні наліт іржі. Як антикорозійний водний хімічний розчин використовують розчин, що містить активну частину на основі фосфорної кислоти і цільову добавку жовту кров'яну сіль, що містить, танін, іони цинку, нікелю і нітрату.