Розчин для нанесення оксидного покриття на металеву поверхню

Розчин для нанесення оксидного покриття на металеву поверхню, що містить гліцерин і воду, який відрізняється тим, що він додатково містить сірчанокислий натрій при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: сірчанокислий натрій 0,5-2 гліцерин 2,5-5 вода решта. (19) (21) u200703194 (22) 26.03.2007 (24) 10.07.2007 (46) 10.07.2007, Бюл. №10, 2007р. (72) Карасик Тетяна Леонідівна, Буряк Тетяна Миколаївна, Благова Валентина Олексіївна, Журавель Вадим Петрович (73) ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО "Н АУКОВОДОСЛІДНИЙ ТА КОНСТРУКТОРСЬКО-ТЕХНОЛО 3 24780 Це пов'язано з тим, що сірчанокислий натрій добре розчиняється в гліцерині, створюючи полімероподібні комплекси, що дозволяє отримувати суцільне рівномірне покриття з хорошою адгезією. При розігріванні розчину в процесі експлуатації він розкладається з виділенням кисню (половини молекули кисню по реакції), що сприяє отриманню необхідної пористості покриття. Останнє дозволяє утримувати достатню кількість технологічного мастила і вести процес холодної деформації без утворення дефектів поверхні труб. Для приготування розчину використовували наступні сировинні матеріали: сірчанокислий натрій по ГОСТ6318, гліцерин по ГОСТ6259, вода по ГОСТ2874. 4 Розчин готували шляхом змішання всіх компонентів. Для цього в металеву ємність з нержавіючої сталі при кімнатній температурі заливали половину розрахункової кількості води, потім при постійному перемішуванні додавали розрахункову кількість гліцерину, а після його розчинення сірчанокислий натрій. Після перемішування і розчинення сірчанокислого натрію доливали останню половину розрахункової кількості води. Були отримані зразки розчину для нанесення оксидного покриття, із, змістом компонентів, що відповідають заявляємому, а також такі, що виходять за межі, що заявляються, і склад по найбільш близькому з аналогів. Вказані склади представлені в Таблиці 1. Таблиця 1 Компоненти, мас. % Сірчанокислий натрій Гліцерин Залізосиньородістий калій Двунатрійфосфат Вода № випробуваних складів розчину для нанесення оксидного покриття 1 2 3 4 5 6 0,4 0,5 1 2 2,1 2 2,5 3,5 5 5,5 68,8 8,7 3,5 решта Примітка: 2, 3, 4 - пропоновані склади розчину; 1,5 - склади із співвідношенням компонентів, що ви ходять запропоновані межі; 6 - склад розчину, відповідний найбільш близькому з аналогів. Оксидне покриття наносили на поверхню прямокутних зразків розміром 56,5x25x3мм з цирконієвого сплаву. Поверхню зразків заздалегідь знежирювали в лужному розчині і активували в азотно-плавиковому розчині протягом 3-5хв. Після промивки в холодній воді зразки занурювали в ємність з приготовленим розчином і наносили оксидне покриття. Анодна щільність струму при цьому складала 0,1-1,5а/дм 2, час обробки 1-3хв. Пористість отриманого покриття визначали шляхом накладення на поверхню зразка з покриттям фільтрувального паперу, змоченого розчином червоної кров'яної солі, і витримкою 5хв. У порах покриття утворюються точки "турнбулевої сини", які віддруковуються на фільтрувальному папері. Після промивки паперу в дистилльованій воді і висушування підраховували середнє число крапок на папері, що доводяться на 1см 2 поверхні. Пове рхня із 100 крапками на 1см умовно вважається 100% пористістю. Чим менше пористість тим менше те хнологічного мастила може утримувати підзмащувальне покриття. Адгезію покриття визначали шляхом вигину прямокутних зразків під кутом 90°. Відсутність тріщин і відшаровувань свідчить про високу адгезію покриття до поверхні металу. Чим більше тріщин і відшаровувань, тим адгезійні властивості покриття нижчі. Масу утвореного покриття і кількість технологічного мастила, що утримується покриттям, визначали гравіметричним методом, заснованому на визначенні збільшення маси зразка після виникнення на нім покриття і після нанесення мастила. Результати проведених випробувань представлені в Таблиці 2. Таблиця 2 Пористість, % Адгезія 1 Маса утвореного покриття, г/дм 2 0,87 38 2 1,97 34 3 2,16 30 4 2,32 27 5 2,49 21 6 3,18 16 Окремі оголені ділянки металу Хороша, без тріщин і відшаровувань Хороша, без тріщин і відшаровувань Хороша, без тріщин і відшаровувань Тріщини на ребрі вигину Тріщини і відшаровування по всій поверхні № складу Кількість утриманого мастила, г/дм 2 1,53 3,03 2,83 2,7 2,51 1,78 5 24780 Аналіз представлених даних показав, що при нанесенні оксидного покриття в пропонованому розчині його кількість складає 1,97-2,32г/дм 2, що при високій пористості (27-34%) дозволяє утримувати 2,70-3,03г/дм 2 мастила. До того ж хороша адгезія оксидного покриття до металу дозволяє змащувальній плівці зберігати режим рідинного тертя до кінця деформації, не сповзаючи разом з оксидною плівкою. Склади з позамежними значеннями не забезпечують надійного нанесення оксидного покриття. Склад 1 має дуже маленьку масу покриття (0,87г/дм 2), що навіть при високій пористості (38%), обумовленою окремими оголеними ділянками металу, не забезпечує утримання необхідної кількості мастила. Останнє сприяє порушенню рідинного режиму тертя в процесі холодної деформації. Склад 5 має велику масу оксидної плівки, але низька пористість (21%) не дозволяє утриму Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 6 вати потрібну кількість мастила, а низька адгезія, що характеризується тріщинами на ребрі вигину, приводить до сповзання покриття в процесі холодної деформації. Розчин для нанесення оксидного покриття, що відповідає найбільш близькому з аналогів (склад 6), має високий показник маси отриманої оксидної плівки (3,18г/дм 2 ), але низьку пористість (16%), що призводить до зниження кількості утримуваного мастила (1,78г/дм 2). Низька адгезія покриття також несприятливо впливає на поведінку покриття із нанесеним мастилом в процесі деформації, що свідчить про ненадійність отриманого оксидного покриття. Таким чином, використання пропонованого розчину для нанесення оксидного покриття на металічну поверхню забезпечує утримування мастила в процесі всього періоду холодної деформації. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601