Коррозионная защита внутренних поверхностей труб тепловых и водопроводных систем вакуумно-диффузионным хромированием
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?йства диффузионных хромовых слоев в хромированной стали. Для этой цели исследуем микротвердость хромовых покрытий, их жаростойкость, а также механические свойства хромированной стали и защитные свойства покрытия при комнатной и повышенной температурах. Для послойного замера микротвердости использовали микрошлифы, изготовленные из стальных и железных образцов, прошедших хромирование при температурах 1050, 1100 и 1150С и выдержки 6 часов.
На рис.3.7 представлены графики изменения микротвердости на различной глубине диффузионных слоев после вакуумного хромирования железа и стали и последующего послойного измерения микротвердости.
Рис.3.7 Изменение микротвёрдости по глубине диффузионных хромовых слоев на различных сталях
Рис.3.8 Жаростойкость стали 10 при температуре 800С до (1) и после (2) хромирования
3.4 Технология вакуумно-диффузионного хромирования внутренней поверхности труб тепловых и водопроводных систем
На основе выше изложенного материала разработана технология вакуумно-диффузионного хромирования труб малого диаметра из стали 10, включающая следующие операции:
.Обезжиривание в 15% -ном растворе NaOH с добавкой 3 г/л жидкого стекла при температуре 60-70С в течении 20 минут.
Рис.3.9 Обезжиривание
2.Промывка труб в горячей (70-80С) и холодной воде.
Рис.3.10. Промывка труб
.Травление труб в 20% -ном растворе H2SO4 при температурах 45-75С в течение 40 мин. до полного удаления окалин и пятен коррозии.
Рис.3.11. Травление труб
.Промывка труб холодной водой из брандспойта до полного удаления шлама.
5.
Рис.3.12. Промывка труб холодной водой из брандспойта
.Сушка труб прогретым воздухом до полного удаления влаги.
Рис.3.10. Сушка труб прогретым воздухом
.Засыпка труб порошком феррохрома (фракции 1-3 мм) и установка их в индуктор.
Рис.3.13. Засыпка труб порошком феррохрома
.Герметизация с последующим созданием вакуума в трубах 1,33-0,133 Па.
Рис.3.14. Герметизация с последующим созданием вакуума
.Нагрев локальной зоны труб до температуры 1150С со скоростью 100 град/мин.
Рис.3.15. Нагрев локальной зоны труб
Включение механизма перемещения индуктора вдоль оси труб, производится с целью нагрева труб по всей длине упрочняемой зоны. Придание трубам колебательных движений (вокруг своей оси на угол - 120), нужно для предотвращения прилипания порошка к поверхности трубы.
.Выдержка при температуре 1150С в течении 8 часов, в течении этого времени формируется диффузионное покрытие толщиной 240 - 250 мкм.
Рис.3.16. Выдержка
.Отключение вакуумного насоса и индуктора.
Рис.3.17. Отключение вакуумного насоса и индуктора
. Быстрое охлаждение труб до температуры 80-100С с последующей разгерметизацией, быстрое охлаждение производится для измельчения структуры основного металла, что повысит его механические свойства.
Рис.3.18. Охлаждение труб
. Очистка труб от порошка феррохрома.
Рис.3.19. Очистка труб от порошка феррохрома
.5 Технология газопламенного напыления хрома на внешнюю поверхность труб тепловых и водопроводных систем
. Пескоструйная обработка наружной поверхности труб. Проводится с целью активации поверхности перед газопламенным напылением и приданию поверхности нужной шероховатости Rz = 160 мкм. В качестве абразива используется электрокорунд марки 13А с зернистостью 63Н.
Режимы обработки: давление воздуха Р = 0,4 - 0,6 МПа, расстояние от среза сопла до поверхности трубы d = 100 мм, скорость продольной подачи трубы VП.П. = 400 мм, скорость вращения трубы 100 об/мин.
Рис.3.20. Пескоструйная обработка наружной поверхности труб
. Газопламенное напыление наружной поверхности труб. Напыляем порошок ПХ20Н70Ю10.
Режимы:
давление воздуха РВ = 0,6 - 0,8 МПа, давление ацетилена РА = 0,08 - 0,1 МПа, давление кислорода РК = 0,5 - 0,6 МПа, расстояние от среза сопла горелки (ГС - 3А) до упрочняемой поверхности d = 150 мм
Рис.3.21. Газопламенное напыление
. Контроль качества упрочненных труб металлографическим методом. Проводится для обнаружения дефектов в покрытиях нанесенных по данной технологии.
Рис.3.22. Контроль качества упрочненных труб
Таблица 3.2.
Карта технологического процесса упрочнения труб малого диаметра
3.6 Преимущества технологии
Данная технология обеспечивает получение равномерного по периметру и длине труб хромового покрытия, толщина которого после хромирования при температуре 1150С и выдержки в течении 8 часов составляет 220 мкм и более для стали 10. Хромированные трубы могут подвергаться раздаче и пластической деформации.
Хромированные трубы из стали 10 на раздачу показали, что при медленном охлаждении после хромирования трубы выдерживают раздачу до 5,6 %, а при быстром охлаждении 27,8.
Хромированные трубы можно подвергать последующей пластической деформации: безоправочному холодному волочению и гибки вокруг оправки с радиусом, равным 2,75 наружного диаметра трубы, на углы 180 в нагретом (до 800-850С) состоянии.
.7 Результаты исследования покрытия
. Покрытие - хромирование (данные рентгеноструктурного анализа).
Глубина слоя - 28-30 мкм.
Глубина перехо?/p>