RU2595075C1

RU2595075C1 - Thermodiffusion zinc coating method

Info

Publication number: RU2595075C1
Application number: RU2015141456/02A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Алексеевич Бородин; Дмитрий Дмитриевич Добрынин; Дмитрий Русланович Димаров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Полимерпром"
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2016-08-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to chemical-thermal processing of steel parts by thermal diffusion zinc coating, namely couplings for casing and tubing pipes. Steel parts and saturating mixture, consisting of inert carrier, zinc powder and activator, are loaded in sealed revolving reactor, heated and maintained at temperature of 360-380 °C in inert atmosphere. Steel parts are loaded into pipe of the multitube reactor with radial arrangement of pipes parts are axially oriented in each reactor pipe. Diameter of the multitube reactor pipe is 10 % larger than the diameter of a steel part.

EFFECT: higher corrosion resistance of steel parts, improved operational characteristics of steel parts and increasing the number of cycles of screwing-unscrewing of threaded connections.

1 cl

Description

Изобретение относится к химико-термической обработке способом термодиффузионного цинкования муфт для обсадных и насосно-компрессорных труб в порошковых средах с целью защиты резьбы от коррозии в атмосферных условиях, агрессивных средах, повышения эксплуатационных характеристик деталей, увеличения количества циклов свинчивания-развинчивания резьбовых соединений.The invention relates to chemical-thermal treatment by the method of thermal diffusion galvanizing of couplings for casing and tubing in powder media in order to protect threads from corrosion in atmospheric conditions, aggressive environments, improve the operational characteristics of parts, increase the number of screwing-unscrewing cycles of threaded joints.

Известен способ термодиффузионного цинкования, заключающийся в том, что в герметичный вращающийся реактор загружают стальные детали и насыщающую смесь, состоящую из инертного носителя, активатора, а также от 30 до 60 мас.% высокодисперсного порошка цинка в количестве к весу загружаемых деталей, реактор с деталями и насыщающей смесью нагревают и выдерживают при 360-380°C в инертной атмосфере, затем охлаждают до температуры 20-36°C, отличающийся тем, что загружают высокодисперсный порошок цинка крупностью 4-60 мкм в количестве 0,05-0,18 кг на 1 м² покрываемой поверхности стальных деталей, насыщающую смесь загружают в реактор от 40 до 100 мас.% к весу деталей, а инертный носитель используют крупностью 60-140 мкм (патент РФ №2557045, МПК C23C 10/36, 2015 г.).A known method of thermal diffusion galvanizing, which consists in the fact that in a sealed rotating reactor load steel parts and a saturating mixture consisting of an inert carrier, activator, as well as from 30 to 60 wt.% Highly dispersed zinc powder in the amount by weight of the loaded parts, a reactor with parts and the saturating mixture is heated and incubated at 360-380 ° C in an inert atmosphere, then cooled to a temperature of 20-36 ° C, characterized in that highly dispersed zinc powder with a particle size of 4-60 microns in an amount of 0.05-0.18 kg per 1 m ² cover the surface of steel parts, the saturating mixture is loaded into the reactor from 40 to 100 wt.% to the weight of the parts, and an inert support is used with a particle size of 60-140 μm (RF patent No. 2557045, IPC C23C 10/36, 2015).

Недостатком указанного способа является то, что при термодиффузном цинковании стальных деталей, например муфт для обсадных и насосно-компрессорных труб весом более 1,5 кг, имеющих повышенные требования к геометрическим параметрам, в особенности по сопрягаемым поверхностям, в стандартном реакторе, значительное количество стальных деталей отходит в брак из-за забоев, возникающих при столкновении стальных деталей при вращении реактора во время прохождения технологического процесса.The disadvantage of this method is that during thermal diffusion galvanizing of steel parts, for example, couplings for casing and tubing weighing more than 1.5 kg, having increased requirements for geometric parameters, especially for mating surfaces, in a standard reactor, a significant amount of steel parts goes to marriage due to faces caused by the collision of steel parts during rotation of the reactor during the process.

Задачей изобретения является снижение брака стальных деталей во время прохождения технологического процесса.The objective of the invention is to reduce the rejection of steel parts during the process.

Указанный недостаток известного способа термодиффузионного цинкования устраняется тем, что в герметичный вращающийся реактор загружают стальные детали и насыщающую смесь, состоящую из инертного носителя, цинкового порошка и активатора, нагревают и выдерживают при температуре 360-380°C в инертной атмосфере, при этом стальные детали загружают в многотрубный реактор с радиальным расположением труб и ориентируют детали в каждой трубе реактора в осевом направлении.This drawback of the known method of thermal diffusion galvanizing is eliminated by the fact that steel parts and a saturating mixture consisting of an inert carrier, zinc powder and activator are loaded into a sealed rotating reactor, heated and held at a temperature of 360-380 ° C in an inert atmosphere, while the steel parts are loaded into a multi-tube reactor with a radial arrangement of pipes and orient the parts in each pipe of the reactor in the axial direction.

Другой особенностью изобретения является то, что диаметр трубы многотрубного реактора выбирают больше диаметра стальной детали на 10%.Another feature of the invention is that the diameter of the pipe of a multi-tube reactor is 10% greater than the diameter of the steel part.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

В герметичный вращающийся многотрубный реактор загружают стальные детали и насыщающую смесь, состоящую из инертного носителя, цинкового порошка и активатора. При этом стальные детали загружают в реактор с радиальным расположением труб и ориентируют детали в каждой трубе реактора в осевом направлении. Смесь предварительно нагревают и выдерживают при температуре 360-380°C в инертной атмосфере.Steel parts and a saturating mixture consisting of an inert carrier, zinc powder and activator are loaded into a sealed rotating multi-tube reactor. In this case, the steel parts are loaded into the reactor with a radial arrangement of pipes and orient the parts in each reactor pipe in the axial direction. The mixture is preheated and maintained at a temperature of 360-380 ° C in an inert atmosphere.

Наиболее полно поставленная цель достигается при условии, когда диаметр трубы многотрубного реактора больше диаметра стальной детали на 10%.The most fully set goal is achieved provided that the diameter of the pipe of the multi-tube reactor is 10% greater than the diameter of the steel part.

Способ позволяет разработать безотходную технологию термодиффузионного цинкования с одновременным удешевлением.The method allows to develop a waste-free technology of thermal diffusion galvanizing with simultaneous cheapening.

Внутренний диаметр труб многотрубного реактора выбирают из расчета обеспечения зазора между стальными деталями или пакетом стальных деталей в размере 10% от диаметра изделия (пакета изделий), при этом детали в трубе реактора ориентируют в осевом направлении.The inner diameter of the tubes of a multi-tube reactor is selected on the basis of ensuring a gap between steel parts or a package of steel parts in the amount of 10% of the diameter of the product (package of products), while the parts in the reactor pipe are oriented in the axial direction.

Данное решение обеспечивает безударное перемещение стальных деталей с насыщающей смесью в трубах многотрубного реактора во время вращения.This solution provides shock-free movement of steel parts with a saturating mixture in the pipes of a multi-tube reactor during rotation.

Данное изобретение может быть использовано в обрабатывающих отраслях промышленности для повышения коррозионной стойкости стальных деталей, в том числе муфт обсадных и насосно-компрессорных труб. Оцинкованные термодиффузным способом детали не имеют внешнего водородного охрупчивания (растрескивания), которое может возникать в процессе нанесения гальванического покрытия.This invention can be used in manufacturing industries to increase the corrosion resistance of steel parts, including casing and tubing couplings. The parts galvanized by the thermal diffusion method do not have external hydrogen embrittlement (cracking), which can occur during electroplating.

Claims

1. The method of thermal diffusion galvanizing of steel parts, comprising loading steel parts and a saturating mixture consisting of an inert carrier, zinc powder and activator into a sealed rotating reactor, heating and holding at a temperature of 360-380 ° C in an inert atmosphere, characterized in that the steel parts loaded into the pipes of a multi-pipe reactor with a radial arrangement of pipes and orient the parts in each pipe of the reactor in the axial direction.

2. The method according to p. 1, characterized in that the pipe diameter of the multi-tube reactor is 10% greater than the diameter of the steel part.