RU2224048C1 - Method for operation of metal coating deposition apparatus with heat-mass exchange contour - Google Patents
Method for operation of metal coating deposition apparatus with heat-mass exchange contour Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224048C1 RU2224048C1 RU2002114390/02A RU2002114390A RU2224048C1 RU 2224048 C1 RU2224048 C1 RU 2224048C1 RU 2002114390/02 A RU2002114390/02 A RU 2002114390/02A RU 2002114390 A RU2002114390 A RU 2002114390A RU 2224048 C1 RU2224048 C1 RU 2224048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zone
- cold
- metal
- hot
- coating
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title abstract description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химико-термической обработке сталей, в частности к способам работы установки с тепломассообменным контуром при получении защитных покрытий и восстановлении изношенных металлических изделий. The invention relates to chemical-thermal treatment of steels, in particular to methods of operation of the installation with a heat and mass transfer circuit in the preparation of protective coatings and the restoration of worn metal products.
Известен способ получения металлических покрытий в транспортном расплаве с растворенным насыщающим элементом, имеющем по высоте различные температурные зоны с помещением изделий в холодную зону [авторское свидетельство СССР 1016397, МКИ С 23 С 9/10]. Недостатком такого способа является накопление осаждаемого металла покрытия на стенках установки в холодной зоне. Холодная зона установки остается постоянной и поэтому при работе установки в этой зоне постепенно накапливается большой слой осаждаемого металла. Для его снятия приходится останавливать работу установки и проводить трудоемкую работу по очистке. A known method of producing metal coatings in a transport melt with a dissolved saturating element having different temperature zones in height with the product placed in a cold zone [USSR copyright certificate 1016397, MKI C 23 C 9/10]. The disadvantage of this method is the accumulation of deposited metal coating on the walls of the installation in the cold zone. The cold zone of the installation remains constant and, therefore, during operation of the installation, a large layer of deposited metal gradually accumulates in this zone. To remove it, you have to stop the installation and carry out laborious cleaning work.
Задачей предлагаемого технического решения является упрощение технологического процесса и экономия осаждаемого металла за счет вовлечения в работу металла, осаждаемого на стенках, при смене температурных режимов и непрерывная самоочистка стенок холодной и горячей зон тепломассообменного контура. The objective of the proposed technical solution is to simplify the process and save deposited metal by involving in the work of the metal deposited on the walls when changing temperature conditions and continuous self-cleaning of the walls of the cold and hot zones of the heat and mass transfer circuit.
Задача решается с помощью предложенного способа работы установки с тепломассообменным контуром для нанесения металлических покрытий, состоящей из двух сообщающихся сосудов. Работа установки включает заполнение ее транспортным расплавом, создание разных температурных зон с помощью внешних нагревателей, помещение в холодной зоне обрабатываемого изделия, а растворяемого металла покрытия в горячей зоне, выгрузку обрабатываемого изделия. The problem is solved using the proposed method of operation of the installation with a heat and mass transfer circuit for applying metal coatings, consisting of two communicating vessels. The operation of the installation includes filling it with transport melt, creating different temperature zones using external heaters, placing it in the cold zone of the workpiece, and dissolving the coating metal in the hot zone, unloading the processed product.
Растворяемый металл покрытия можно помещать в горячую зону контура в виде стержня, спрессованного из порошков наносимых металлов. Это приведет к интенсивному растворению металла покрытия и ускоренному переносу его в холодную зону. Периодически холодную зону по мере накопления растворяемого металла покрытия, осажденного на стенках холодной зоны, делают горячей зоной, а горячую зону - холодной, меняя температурный режим нагревателей зон, и вновь в холодную зону помещают обрабатываемое изделие. Это позволяет снова использовать металл покрытия, осажденный на стенках холодной части контура для осаждения на покрываемую деталь. The soluble coating metal can be placed in the hot zone of the circuit in the form of a rod pressed from powders of deposited metals. This will lead to intensive dissolution of the coating metal and its accelerated transfer to the cold zone. Periodically, the cold zone as the dissolving metal of the coating deposited on the walls of the cold zone accumulates is made into the hot zone, and the hot zone becomes cold, changing the temperature regime of the zone heaters, and the workpiece is again placed in the cold zone. This allows you to reuse the coating metal deposited on the walls of the cold part of the circuit for deposition on the coated part.
Работа осуществляется следующим образом. На чертеже приведена схема установки с тепломассообменным контуром (ТМОК). Вакуумная камера 1 заполнена аргоном высокой чистоты. В камере производится загрузка и выгрузка покрываемых деталей, и загрузка растворяемого металла. К камере присоединен тепломассообменный контур 2. Наличие форвакуумной камеры позволяет проводить загрузку и выгрузку восстанавливаемых деталей, не останавливая работу ТМОК. ТМОК, заполняемый расплавленным свинцом, имеет горячую зону 3 с температурой 800-1100oС, где растворяется металл покрытия 4, и холодную зону 5 с температурой 400-700oС, где осаждается растворенный металл на покрываемую деталь 6. Необходимые температуры и равномерность их распределения обеспечивается установкой секционных нихромовых нагревателей 9. Благодаря наличию горячей и холодной зон в ТМОК возникает направленный поток жидкого металла, как это показано стрелками на чертеже, который переносит растворенный металл из горячей зоны в холодную, где избыток его в растворе при данной температуре осаждается на покрываемую деталь и на стенки экрана. При этом в горячей и холодной зонах устанавливаются молибденовые экраны 7, куда осаждается избыток растворенного металла.The work is as follows. The drawing shows a diagram of the installation with heat and mass transfer circuit (TMOK). The vacuum chamber 1 is filled with high purity argon. In the chamber, loading and unloading of coated parts, and loading of soluble metal is performed. A heat and mass transfer circuit 2 is connected to the chamber. The presence of a fore-vacuum chamber allows loading and unloading of the restored parts without stopping the operation of the PMTC. TMOK filled with molten lead has a hot zone 3 with a temperature of 800-1100 o C, where the coating metal 4 dissolves, and a cold zone 5 with a temperature of 400-700 o C, where the dissolved metal is deposited on the coated part 6. Necessary temperatures and their uniformity distribution is ensured by the installation of sectional nichrome heaters 9. Due to the presence of hot and cold zones in TMK, a directed flow of liquid metal occurs, as shown by the arrows in the drawing, which transfers the dissolved metal from the hot zone to the cold, de excess in the solution at this temperature is deposited on the part to be coated and the screen wall. In this case, molybdenum screens 7 are installed in the hot and cold zones, where an excess of dissolved metal is deposited.
Для того чтобы не произошло закупорки контура и для того, чтобы использовать осажденный металл на стенках в качестве металла покрытия, периодически горячая зона делается холодной, а холодная - горячей. In order to prevent clogging of the circuit and in order to use the deposited metal on the walls as a coating metal, the hot zone is periodically made cold and the cold is hot.
Пример 1. В горячей зоне контура при температуре 1000oС устанавливается спрессованный стержень из порошков никеля (50%) и титана (50%). В холодной зоне устанавливается стержень из стали 45 при 600oС. После установления теплового режима и выдержки стального образца в течение 3,5 ч на образце формируется слой никель-титанового сплава толщиной 0,8 мм.Example 1. In the hot zone of the circuit at a temperature of 1000 o C, a pressed rod of powders of nickel (50%) and titanium (50%) is installed. A rod of steel 45 is installed in the cold zone at 600 o С. After the thermal regime is established and the steel sample is held for 3.5 hours, a 0.8 mm thick nickel-titanium alloy layer is formed on the sample.
Пример 2. Во втором технологическом цикле опыта 1 холодную зону делают горячей, а горячую - холодной. Покрываемую деталь устанавливают во вновь образованной холодной зоне. Во вновь образованной горячей зоне осажденный на стенках никель-титановый сплав растворяется и переносится во вновь образованную холодную зону, где осаждается на покрываемую деталь. Через 3,5 ч на образце формируется слой никель-титанового сплава толщиной 0,7 мм. Example 2. In the second technological cycle of experiment 1, the cold zone is made hot, and the hot is cold. The part to be coated is installed in the newly formed cold zone. In the newly formed hot zone, the nickel-titanium alloy deposited on the walls is dissolved and transferred to the newly formed cold zone, where it is deposited on the coated part. After 3.5 hours, a 0.7 mm thick nickel-titanium alloy layer forms on the sample.
Если не делать переключения температурных зон, то никель-титановый стержень постепенно растворится и примерно 2/3 его массы осядет на стенках холодной зоны и 1/3 на покрываемой детали. В наших опытах стержень из спрессованных порошков никеля с титаном весил 500 г. Следовательно, примерно 330 г с каждого стержня осаждается на стенках холодной зоны. If you do not switch the temperature zones, the nickel-titanium rod will gradually dissolve and approximately 2/3 of its mass will settle on the walls of the cold zone and 1/3 on the coated part. In our experiments, a rod of pressed nickel and titanium powders weighed 500 g. Therefore, approximately 330 g from each rod is deposited on the walls of the cold zone.
После растворения 3-4 стержней происходит закупорка холодной зоны теплообменного контура. Его необходимо очищать, вытаскивая экран с осажденным слоем. Очистка экрана от осевшего металла довольно сложная и дорогая операция. Фактически каждый килограмм осевшего титан-никелевого сплава приходится отправлять на переплавку. В то же время перемена температурных зон позволит экономить 2/3 металла, которые будут расходоваться на покрываемую деталь. Кроме этого будет происходить самопроизвольная чистка бывшей холодной зоны. After dissolution of 3-4 rods, the cold zone of the heat exchange circuit becomes clogged. It must be cleaned by pulling out a screen with a deposited layer. Cleaning the screen of settled metal is a rather complicated and expensive operation. In fact, every kilogram of deposited titanium-nickel alloy has to be sent for remelting. At the same time, changing the temperature zones will save 2/3 of the metal that will be spent on the coated part. In addition, spontaneous cleaning of the former cold zone will occur.
Пример 3. Никель-молибденовое покрытие получают на образцах стали 45 при тех же условиях (Тхол=600oС, Тгор=1000oС). В течение 2 ч проводят осаждение молибдена (в горячей зоне установлен стержень из спрессованного порошка молибдена), затем в течение 1 ч производят осаждение никеля (в горячей зоне устанавливается стержень из спрессованного порошка никеля).Example 3. Nickel-molybdenum coating is obtained on samples of steel 45 under the same conditions (T cold = 600 o C, T mountains = 1000 o C). Molybdenum is precipitated for 2 hours (a core of pressed molybdenum powder is installed in the hot zone), then nickel is deposited within 1 hour (a core of pressed nickel powder is installed in the hot zone).
Металлографические исследования установили наличие никель-молибденового покрытия толщиной 0,6 мм, состоящего из никелевого покрытия толщиной 0,4 мм и молибденового покрытия толщиной 0,2 мм. Metallographic studies revealed the presence of a 0.6 mm thick nickel-molybdenum coating, consisting of a 0.4 mm thick nickel coating and a 0.2 mm thick molybdenum coating.
Пример 4. Осаждают хромоникелевое покрытие на образец из молибдена (в горячей зоне установлен стержень из спрессованных порошков никеля - 80% и хрома - 20%). Время осаждения 3 ч. Example 4. A chromium-nickel coating is deposited on a sample of molybdenum (in the hot zone, a core of pressed nickel powders is installed - 80% and chromium - 20%). The deposition time of 3 hours
Металлографическими исследованиями установлено наличие на молибденовом стержне хромоникелевого покрытия толщиной 0,7 мм. Metallographic studies revealed the presence of a 0.7 mm thick chromium-nickel coating on a molybdenum rod.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа получают экономию металла за счет вовлечения в работу металла, осаждаемого на стенках установки, осуществляемого при смене температурных режимов. Кроме того, упрощается технологический процесс за счет самоочистки стенок холодной и горячей зон, т. к. отпадает необходимость остановки процесса для удаления металла, осажденного на стенки. Thus, when using the proposed method, metal savings are obtained due to the involvement of the metal deposited on the walls of the installation, carried out by changing the temperature regimes. In addition, the process is simplified by self-cleaning the walls of the cold and hot zones, since there is no need to stop the process to remove metal deposited on the walls.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114390/02A RU2224048C1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Method for operation of metal coating deposition apparatus with heat-mass exchange contour |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002114390/02A RU2224048C1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Method for operation of metal coating deposition apparatus with heat-mass exchange contour |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002114390A RU2002114390A (en) | 2003-12-10 |
| RU2224048C1 true RU2224048C1 (en) | 2004-02-20 |
Family
ID=32172765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002114390/02A RU2224048C1 (en) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | Method for operation of metal coating deposition apparatus with heat-mass exchange contour |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224048C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2423546C1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Device for diffusive metallisation in medium of fusible liquid metal solutions |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3983303A (en) * | 1974-04-16 | 1976-09-28 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing articles from metal coated with a zirconium nitride layer |
| SU827593A1 (en) * | 1979-06-25 | 1981-05-07 | Краснодарский политехнический институт | Method of producing diffusional aluminium coatings |
| GB2051874B (en) * | 1979-07-04 | 1984-03-14 | Material Sciences Corp Rausch | Selective chromizing in a molten lead medium |
| US4624871A (en) * | 1985-10-17 | 1986-11-25 | Fiziko-Mekhanichesky Institut Imeni Karpenko Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr | Method of producing multicomponent diffusion coatings on metal articles and apparatus for performing same |
-
2002
- 2002-05-31 RU RU2002114390/02A patent/RU2224048C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3983303A (en) * | 1974-04-16 | 1976-09-28 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing articles from metal coated with a zirconium nitride layer |
| SU827593A1 (en) * | 1979-06-25 | 1981-05-07 | Краснодарский политехнический институт | Method of producing diffusional aluminium coatings |
| GB2051874B (en) * | 1979-07-04 | 1984-03-14 | Material Sciences Corp Rausch | Selective chromizing in a molten lead medium |
| US4624871A (en) * | 1985-10-17 | 1986-11-25 | Fiziko-Mekhanichesky Institut Imeni Karpenko Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr | Method of producing multicomponent diffusion coatings on metal articles and apparatus for performing same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2423546C1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУ ВПО "КубГТУ") | Device for diffusive metallisation in medium of fusible liquid metal solutions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008511753A5 (en) | ||
| RU2224048C1 (en) | Method for operation of metal coating deposition apparatus with heat-mass exchange contour | |
| CA2968292C (en) | Reactor for the deposition of polycrystalline silicon | |
| RU2237745C1 (en) | Method and process line for deposition of compound-profile steel articles | |
| Isawa et al. | Aluminum evaporation from titanium alloys in EB hearth melting process | |
| US20180237906A1 (en) | Process chamber shielding system and method | |
| AU2020102719A4 (en) | Salt Bath Vanadizing Agent for Preparing High-hardness Vanadizing Layer and Vanadizing Method | |
| TW460629B (en) | Coating pot for coating metal strip with a zinc-containing metal and coating apparatus | |
| AU5878299A (en) | Method of producing hot-dip zinc coated steel sheet free of dross pick-up defects on coating and associated apparatus | |
| RU2383657C2 (en) | Method of fabrication of billets of coins | |
| EP3269840B1 (en) | Method of chromizing an article including internal passages of the article | |
| US20090197004A1 (en) | Methods for cleaning process kits and chambers, and for ruthenium recovery | |
| TW483937B (en) | Recycle and reuse method of aluminum alloy sputter target material | |
| US2912346A (en) | Method of coating ferrous articles with magnesium and magnesium-base alloys | |
| KR20100136558A (en) | Water-reactive AEL composite material, water-reactive AEL membrane, the manufacturing method of this AEL membrane, and a structural member for film-forming chambers | |
| JP5375312B2 (en) | Polycrystalline silicon production equipment | |
| JP2023073846A (en) | Slag removal machine and slag removal method from high temperature melt holding container using the same slag removal machine | |
| JP2617154B2 (en) | Corrosion-resistant material for molten metal containing zinc and method for producing the same | |
| JPH0627355B2 (en) | Corrosion resistant material | |
| RU212835U1 (en) | A device for loading parts into a melt based on a low-melting liquid metal coating solution | |
| JP3021797B2 (en) | Re-melting treatment method for sprayed self-fluxing alloy | |
| CN105164302B (en) | By the method for suspension deposit attack protective coating | |
| JP6690048B1 (en) | Vanadium recovery method | |
| SU540944A1 (en) | Diffusion Boroning Method | |
| Qiao et al. | Wetting behaviors of liquid Zr 55 Al 10 Ni 5 Cu 30 and W substrate. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060601 |