Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Эмали для стали

Эмаль для стали

Использование: для эмалирования баков автоматических и полуавтоматических стиральных машин и других изделий электробытового машиностроения. Сущность изобретения: эмаль для стали содержит следующие компоненты, мас.%: оксид кремния 33,0 - 35,0, БФ SiO2 ; оксид меди 1,0 - 2,5, БФ CuO; оксид алюминия 3,0 - 4,5, БФ Al2O3 ; оксид натрия 25,8 - 26,5, БФ Na2O ; оксид бора 20,0 - 21,0, БФ B2O3 ; оксид железа 2,5 - 5,0, БФ Fe2O3 ; оксид титана 1,0 - 3,0, БФ TiO2 ; оксид кобальта 0,25 - 0,5, БФ Co2O3 ; оксид фосфора 1,0 - 1,95, БФ P2O5 ; оксид никеля 0,5 - 1,2, БФ NiO; оксид марганца 4,0 - 6,0, БФ MnO2 ; оксид олова 0,03 - 0,1, БФ SnO2 . Характеристика эмалевого покрытия: прочность на растяжение 85 - 100 МПа, прочность на сжатие 0,8 - 1,2 ГПа, прочность на изгиб 150 - 190 МПа, после 565 ч наработки на износостойкость покрытие не изменилось. Видимых трещин и отколов на всей поверхности покрытия после испытаний на прочность к знакопеременным нагрузкам после реверсивного режима работы 565 ч не отмечено. 2 табл.

Изобретение относится к составам легкоплавких однослойных бесфтористых эмалей для стали и может быть использовано для эмалирования баков автоматических и полуавтоматических стиральных машин и других изделий электробытового машиностроения.

www.findpatent.ru

Эмаль для стали

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (5D 4 С 03 С 8/08

9Ы9 г3И1 т (.)(;, g q

Я,.1

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4339143/23-33 (22) 01. 10.87 (46) 30.10.89. Бюп. M 40 (71) Уральский научно-исследовательский институт черных металлов (72) А.А. Перминов, Т. В. Мирова, Г,Г. Загайнов, В.В. Петров и А.А. Киташев (53) 666 ° 293.52 (088.8) (56) Варгин В.В. Эмалирование металлических изделий. Л.: Машиностроение, 19 72, с ° 124-125.

Авторское свидетельство СССР

У 483354, кл . С 03 С 8/08, 19 75.

Изобретение относится к составам покровных силикатных эмалей, предназначенных для нанесения на изделия бытовог о на значения, контактирующие с пищевыми средами.

Целью изобретения является снижение температуры обжига покрытия °

В качестве шихтовых материалов используют песок, глинозем, поташ, борную кислоту, соду, натриевую селитру, двуокись титана, криолит, магнезитовый порошок, закись кобальта и триполифосфат.

Плавку эмали производят в трехсоткилограммовой печи барабанного типа по режиму: температура печи при загрузке шихты вЂ” 1200 С, время разогрева до темттературы варки (1300 С)

1 ч 40 мин; выдержка 20 мин; время

2 (54) ЭМАЛЬ ДЛЯ СТАЛИ (57) Изобретение относится к составам покровных силикатных эмалей, предназначенных для нанесения на изделия бытового назначения, контактирующие с пищевыми средами. С целью снижения температуры обжига, эмаль, для стали содержит следующие оксиды, мас.Е: Si0.. 35.7-39; Na O 13,5-16;

Кт0 3 ° 1 4; BgOg 12-13,9; А1 Оэ 6-7,5;

Ti0g 15,5-17,5; MgO 1-2; Р 0 3,4-4,8;

Со О, 0001-0003; F 1,64,0. Эмаль обладает следующими свойствами: температура обжига 780-800 С, растекаемость 39-54 мм, коррозионная стойкость О, 13-0, 15 мг/см, ударная проч- Q ность 0,05 кГм. 2 табл. фриттования 5-6 мин, расход воды

2,5-3 м .

Химический состав выплавляемьгх эмалей определяют методом титрования и атомной адсорбции.

Размол шихты проводят в шаровых мельницах по рецептуре, вес. ч.: фритта IOÎ, глина 6, поташ 0,1, вода 45 вЂ” до тонкости помола 12 ед. по сосуду Лисенко. Рабочие параметры шликера составляют: удельный вес

1,64 г/см, приставаемость 7,5 г/дм2.

Шликер наносят на металлические пластины и изделия, предварительно загрунтованные эмалями ЭСГ-21 и ЭСГ-26 в соотношении 70:30. И -пытания эмалевых покрытий проводят в соответствии с требовгнттями ГОСТ 24405-80 "Эмали

1518315

Р?О

"Посуда стальная эмалированная".

Конкретные составы эмалей приведены в табл. 1, их свойства вЂ” в табл. 2.

Пониженная температура обжига эмали позволяет получить экономический эффект 13,7 руб./т фритты за счет уменьшения энергоемкости проиэводст- 10 ва, снижения брака и передела, повышения срока службы обжигового инструt мента °

Формула и э обр ет ения

Эмаль для стали, содержащая 810т, NazO, К О, BzO>, А1еiОз, TiOz i MgO, 35,7-39,0

13,5-16,0

3,1-4,0

12,0-13,9

6.0-7,5

15,5-17,5

1-2

3,4-4,8

0,001-0,003

1,6-4,0

Таблица 1

Содержание компонентов, мас,Ж, в составе

1 2 3 4 5 6 7

Компонент эмали

Та бли ца 2

Свойства Состав

Прототип 1 2 3 4 5 6 7

790 780 790 800

830-850 780 790 800

83 82

81 81

015013015014015014015014

2е85 1,97 2,85 2,93 2,2 2,0

0 05 0 05 0 05 0,05 0 05 0 05

2,83

3,00

0 05

0,05

2 2 смен, раз

Растекас ?? т?,, 42,5 43

40 46

/ 7

30-55

Si0

Naz0 ко во

Al zO>

Ti0

MgO

Р 70

Со 203

Температура обжига, С о

Коэффициент диффуэионного отражения, 7

Коррозионная стойкость, мг/см л

Содержание бора в вытяжке, мг/л

Ударная прочностьр еГ?!

ЧИСЛО ТЕПЛ(7

37,6

15,0

3i3

13,3

6,5

16,5

1,498

4,1

0,002

2,0

37,1

14,8

4,0

13,7

6,5

16,8

1,499

3,4

0,001

2,2

39,0

14,2

3,1

13,0

6,0

17,5

1, 299

3,8

0,001

2,1

SiO

Na,О

КО в,о, Al 70 У

Т О

Mg0

Р О

Со 03

35,7

16,0

3,9

12,0

7,0

16,7

1,998

4,4

О, 002

2,3

36,0

14,3

3,3

13,9

7,5

16,2

1,497

4,8

0,003

2,5

37,8

13,5

3,5

13,2

6,498

15,5

2,0

4,0

0,002

4,0

38,8

14,5

3,6

12,8

7,098

16,5

1,0

4,1

0,002

1,6

1518315

Продолжение табл. 2

1 f

Свойства

Прототип 4 5 6 7

295 290 300 298

3 10-330 300 3 12 306

Составитель H. Мамина

Техред А.Кравчук

Редактор А. Маковская

Корректор И. tlat i. (ë

Заказ 6562/28

Тираж 418

Подпис нг е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (.(:(Н

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин,, 1 ((Вязкость IIpH

800 С 1gg(N) 4,2-4,6

Поверхностное натяжение при 800 С, мПЖ/м2

Зэ68 3 ° 65 Зэ87 3э60 Зэ60 3 ° 71 3192

Похожие патенты:

Изобретение относится к керамической промышленности, в частности к производству майоликовых и фаянсовых изделий

Изобретение относится к составам грунтовых эмалей и может быть использовано на машиностроительных и приборостроительных заводах для эмалирования стальных изделий электробытовой и газовой аппаратуры

Изобретение относится к технологии силикатов и может быть использовано при эмалировании изделий электробытового назначения, в том числе конструкций с фланцевыми сварными швами

Изобретение относится к составам безгрунтовых эмалей, предназначенных для эмалирования металлических изделий, эксплуатируемых в щелочных средах, и может быть использовано на машиностроительных и приборостроительных заводах

Изобретение относится к производству эмалей, предназначенных для эмалирования чугунных санитарно-технических изделий

Изобретение относится к фриттам для стали и может быть использовано при эмалировании изделий электробытового машиностроения и газовой аппаратуры

Изобретение относится к составам эмалей, используемым для защитно-декоративного покрытия изделий из алюминия и его сплавов

Изобретение относится к составам силикатных покровных эмалей для защиты стальных изделий бытовой техники и архитектурно-строительных изделий

Изобретение относится к произг.- водству беспигментных цветных эмалей для покрытий изделий хозяйственно-бытового назначения и газовой аппаратуры

Изобретение относится к составам фритт, используемых для получения керамических красок

Изобретение относится к составам глазурей, применяемых в керамической промышленности для покрытия изделий декоративного, декоративно-утилитарного и хозяйственного назначения

Изобретение относится к составам стеклосиликатных эмалей для защиты от коррозии облицовочных деталей корпусов бытового газового и электрического оборудования (плиты, колонки)

Изобретение относится к нанесению покрытий эмалированием

Изобретение относится к составам стекловидных силикатных эмалей для покрытия чугунных и стальных санитарно-технических изделий, таких, как ванны купальные, душевые поддоны, мойки, напольные чаши и т.д

Изобретение относится к силикатным эмалям, предназначенным для эмалирования архитектурно-строительных изделий и бытовой посуды

Изобретение относится к области получения однослойных стеклоэмалевых покрытий для стальных корпусов бытового газового и электрооборудования

Изобретение относится к составам глазурей, используемых в керамической промышленности для покрытия изделий декоративного, декоративно-утилитарного и хозяйственного назначения

Изобретение относится к составам эмалей, которые могут быть использованы для покрытия стальных изделий хозяйственно-бытового назначения, деталей газо- и электроплит

Изобретение относится к технологии силикатов, в частности к составам эмалей, используемых для покрытий изделий из стали, чугуна

Изобретение относится к составам покровных силикатных эмалей, предназначенных для нанесения на изделия бытового назначения, контактирующие с пищевыми средами

www.findpatent.ru

Эмаль для стали

О П И С А Н И Е 254739

ИЗОЬЕЕТ ЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 32Ь, 7I04

Заявлено 12.Ч.1968 (№ 1242587/29-33) с присоединением заявки №

МПК С 03с

УДК 666.293.52(088.8) Приоритет

Опубликовано 17.Х.1969. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 23.III.1970

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Авторы

ЭМАЛЪ ДЛЯ СТАЛИ

Предмет изобретения

Изобретение относится к антикоррозийным покрытиям для cTHJ!bHbIx и чугунных аппаратов.

Известна эмаль для стали, включающая

SiO2 Fe2O>, NaO.

Описываемая ста„чь имеет более высокую химическую стойкость при высоких температуре и давлении.

Это достигается тем, что она содержит указанные компоненты в следующих соотношениях, % по весу:

SiO» 70 вЂ” 80, Fe O> 5 вЂ” 16, Na>0 10 вЂ” 18.

Кроме того, эмаль дополнительно содержит, % по весу; А1зОз до 5; ВхОз до 4; СаО до 4;

ZION до 4; МпО до 4; ТгОз до 4; КхО до 4,5;

I гзО до 4.

Эмаль, содержащая, % по весу: Si02 70,96;

РезОз 7,55; Na>O 15,64; В20, 2,19; МпО 2,74;

I 40 0,96 плавится при температуре 1320вЂ”

1350 С в течение 2 вЂ” 2,5 час.

Эмалевое покрытие допускает работу при повышенных температурах и давлениях, выщелачнваемость его составляет (прн давлении

16 ати и температуре 208 С) 0,05 вЂ” О,1 .яг/слг-.

1. Эмаль для стали, включающая SiO, Fe>O„ INIà О, от,гичающаяся тем, что, с целью повышения химической стойкости при высоких температуре и давлении, она содержит указанные компоненты в следующих соотношениях, % по весу: SiO 70 вЂ” 80, Fe 03 5 вЂ” 16, МазО 10 вЂ” 18.

2. Эмаль по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит А1зОз до 5, В»Оз до 4, СаО до 4, ZrO,. до 4, МпО до 4, 20 TiO до 4, К>0 до 4,5, I гзО до 4.

Похожие патенты:

Изобретение относится к стеклоэмалям для защиты от окисления тонколистовой малоуглеродистой стали и может быть использовано при изготовлении товаров народного потребления

Изобретение относится к технологии приготовления глазурей, в частности для производства фарфоровых изделий утилитарно-художественного назначения

Изобретение относится к области получения защитного термостойкого покрытия на медной основе и может быть использовано в промышленности

Изобретение относится к технике производства силикатных материалов, которые могут быть использованы для защиты сталей и сплавов от газовой коррозии и получения высококачественных деталей со стабильными механическими свойствами в технологических процессах машиностроения и народного хозяйства

Изобретение относится к технике производства силикатных материалов, которые используются для защиты материалов от газовой коррозии, получения высококачественных штамповок при термомеханической и горячей обработке давлением при технологических процессах в машиностроении и в народном хозяйстве

Изобретение относится к неорганическим покрытиям на металлы, в частности на цирконий и его сплавы, для защиты от окисления в процессе технологического нагрева при термообработке и перед деформацией

Изобретение относится к технике производства силикатных материалов, которые могут быть использованы как защитные покрытия от окисления при технологических нагревах и в процессе изготовления деталей и полуфабрикатов

Изобретение относится к эмалированию металлических изделий из нержавеющей стали, в частности к составам силикатных эмалей, используемых в качестве покрытия электродов генератора озона и диэлектрического барьера в приборах

Эмаль для стали

www.findpatent.ru

Фритта грунтовой эмали для стали

Сущность изобретения: фритта грунтовой эмали для стали содержит, мас.%: оксид кремния SiO2; оксид алюминия 4 - 6 Al2O3; оксид бора B2O3; оксид натрия Na2O; оксид титана TiO2; оксид фосфора P2O5;оксид железа Fe2O3; оксид кобальта Co2O3; оксид марганца MnO2; оксид никеля Ni2O3, причем отношение Co2O3 и Ni2O3 равно 1,77 - 2,0. Характеристика грунтового эмалевого покрытия: интервал обжига 320 - 330°С, прочность на удар 11,76 - 14,99 кгм/Дж. 2 табл.

Изобретение относится к составам фритт для стали и может быть использовано при эмалировании деталей газовых и электроплит, а также других изделий торгового и электробытового машиностроения.

Формула изобретения

РИСУНКИ

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам фритт для глазурей, применяемым в производстве облицовочной и фасадной керамики

Изобретение относится к силикатным низкотемпературным беспигментным цветным стеклоэмалям и может быть использовано для получения покрытий на изделиях хозяйственно-бытового назначения и газовой аппаратуры

Изобретение относится к составам бесфтористых беспигментных цветных эмалей и может быть использовано для получения антикоррозийных силикатных покрытий на изделиях хозяйственно-бытового назначения и газовой аппаратуры

Изобретение относится к нанесению покрытий эмалированием

www.findpatent.ru

§ 6. ЭМАЛИРОВАНИЕ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

Производство эмалевых покрытий на стальных и чугунных деталях машин, приборов и другого промышленного оборудования получило распространение около 100 лет тому назад (70-е годы XIX в.). Они наводились на металлические изделия исключительно в целях предохранения их от внешних воздействий (коррозии), а их эстетические качества не учитывались. Первоначально это была железная и чугунная кухонная посуда.

В настоящее время гладкие горячие эмали широко применяются не только в посудном производстве, но также и в области машиностроения, приборостроения, газовой и медицинской аппаратуры. Эмалью покрывают холодильное и кухонное оборудование, вывески, различные указатели, циферблаты часов, торговое оборудование, а также чугунные ванны, раковины, котлы и т. п. Гладкое горячее эмалирование представляет собой современный высокомеханизированный технологический процесс, который происходит в специализированных эмальерных цехах или чаще на поточных конвейерных линиях, оснащенных современным оборудованием. Выпускается обычно крупносерийная или массовая однотипная продукция, эстетические качества которой (цвет, блеск, пропорциональность формы и т. п.) заранее предусматриваются в проекте в соответствии с ГОСТом и эргономическими требованиями, предъявляемыми к данному виду изделий. Разработка этих аспектов входит в компетенцию специалистов по технической эстетике — дизайнеров, которые принимают участие в разработке проектов промышленных изделий совместно с технологами эмальерных цехов и специалистами по антикоррозийным и декоративным покрытиям.

Эмалированная мягкая сталь представляет собой прекрасный материал для производства различных утилитарных предметов. Она обладает достаточной прочностью и твердостью, дешевле других металлов. Кроме того, благодаря огнеупорности допускает большую свободу в приемах эмалирования и применения тугоплавких боросиликатных эмалей (бессвинцовых). Наконец, малоуглеродистая сталь из всех пригодных для эмалирования металлов по значению теплового коэффициента расширения стоит ближе всего к эмали, что обусловливает прочность элементов эмалевого слоя на стали и способность его выдерживать резкие тепловые колебания без растрескивания.

Технологический процесс эмалирования черных металлов (сталь, чугун) имеет свою специфику. В настоящее время он разработан весьма детально в различных вариантах. В основном он сводится к следующему: после обычных подготовительных операций по очистке (механической крацовке на щетках и травления в разбавленной серной или соляной кислоте) изделие промывают в проточной воде и вновь крацуют. После этого изделие погружают в горячий раствор соды и, не промывая, высушивают. Пленка соды на время предохраняет металл от коррозии. В таком виде изделие поступает в эмалирование.

Различают две эмалевые массы: основную, или грунт, и покровную. Основная обычно имеет черный цвет и значительно превосходит покровную по тугоплавкости. В процессе обжига она не расплывается совершенно, а лишь в густом, текущем состоянии покрывает металл не сплошной связной массой, а пористой. Эта пористость позволяет металлу при нагреве и остывании расширяться и сжиматься, причем частицы основной массы не отделяются ни друг от друга, ни от металла. Это обусловливает прочность эмалевого покрытия.

Покровные массы всегда составляются с таким расчетом, чтобы они плавились гораздо легче, чем основная масса (грунт), и чтобы, соприкасаясь, они оплавлялись, образуя между собой своеобразный сплав с постепенным переходом от наружного, чистого, верхнего покровного слоя через смешанный состав к грунту. Покровные массы бывают обычно привлекательных светлых и ярких тонов (белые, кремовые, голубые, зеленые и т. п.). Иногда для наружных поверхностей посуды применяют их смеси, которые образуют при обжиге своеобразные расцветки с пятнами и потеками.

Некоторые особенности имеются и в наложении эмали. Существует два способа: мокрый и сухой. Мокрый способ — наиболее распространенный, применяемый для стальных изделий. Эмаль растирается с водой и наносится на предмет либо опрыскиванием (крупные детали), либо кистью, или простым погружением изделий в сметанообразную массу (мелкие детали). Затем изделие сушат при температуре 40—50°С и обжигают. Необожженная эмаль чрезвычайно хрупка, легко осыпается. Следы пальцев и царапины остаются и после обжига. Операция нанесения эмали и обжига повторяется два раза. Сначала наносят и обжигают грунт, потом покровную цветную эмаль.

Сухой способ, или припудривание, применялся в прошлом для чугунных изделий (иногда встречается и сейчас). Он заключается в том, что раскаленный предмет, например чугунную ванну, подвешивают к поворотному крану и быстро (в течение 15—20 мин), пока предмет не остыл, припудривают сухой эмалью и обжигают. Если после обжига в эмалевом слое обнаруживаются недостатки, то припудривание повторяют и вновь обжигают.

Интересен способ эмалирования чугунных изделий в процессе их отливки. Для этого форму, приготовленную из формовочной смеси, покрывают изолирующим слоем графита и тщательно выглаживают. На графитовый слой как можно ровнее наводится слой эмали, которая предварительно растирается в тонкий порошок и разбалтывается в водой до густоты сметаны.

Если изделие пустотелое, а отглазурить его нужно также и с внутренней стороны, то эмалью покрывают и стержень.

Иногда эмалевую массу в сухом порошкообразном виде наносят на влажный изолирующий графитовый слой, т. е. просто посыпают влажную поверхность сырой земляной формы (или стержня) порошком эмали и приглаживают. Затем формы сушат и заливают расплавленным чугуном. Отливка должна быть спокойной, т. е. без излишнего газовыделения (в состав эмали не должны входить вещества, способные выделить газы или пары при температуре плавления чугуна). Для этих способов используется эмалевая масса, состоящая из кварцевого песка, кальцинированной соды и мела. Для лучшего прилипания массы к форме в массу добавляют глину.

Составы эмалевой массы для эмалирования в процессе литья (в массовых частях) даны в табл. 9.

Таблица 9

Компоненты	Без глины	С глиной
Кварцевый песок	23	34
Кальцинированная сода	11	11
Мел	6	12
Глина	—	5

Эмаль по алюминию

В настоящее время у нас в стране и за рубежом разработан ряд технологий эмалирования алюминия. Это относится главным образом к области техники (антикоррозийные, защитные покрытия, без учета художественных качеств), а в области ювелирных эмалей по алюминию сделаны пока только первые шаги, но вполне успешные как в художественном, так и в техническом отношении (рис. 18).

В настоящее время в отечественной практике изготовлением художественных изделий из алюминия с применением горячих эмалей занимаются художественные производства Эстонии (г. Таллин), Армении (г. Ереван), и некоторые цехи экспериментальных ювелирных фабрик при художественных комбинатах Художественного фонда СССР и РСФСР (комбинат «Русский сувенир», комбинат ЭТПК), а также некоторые художники в своих мастерских.

Одной из первых, начавших опыты по применению эмалей для декорирования алюминиевых изделий, является художница Л Линакс (г. Таллин). Ее работы часто экспонируются на выставках и убеждают в технической возможности и целесообразности применения горячих эмалей для декорирования произведений из алюминия.

В ГДР, Венгрии и Чехословакии горячую эмаль используют не только в декоративных и ювелирных изделиях, но покрывают горячей эмалью большие гладкие или рифленые листы из алюминия, из которых собираются декоративные стенки и панели.

Технология покрытия алюминия горячей эмалью в основном не отличается от общепринятой для других металлов. Однако для алюминия используются специальные легкоплавкие эмали, выпускаемые Дулевским фарфоровым заводом, с температурой плавления 600—620°С. В качестве основы используются как литые, так и штампованные или чеканные изделия с соответствующими углублениями, предназначенные для заполнения их эмалями. Эмаль прочнее держится, если углубления имеют шероховатую поверхность и глубину не менее 1,5 мм. При приготовлении эмалевой массы следует пользоваться теми же приемами, как' и для меди. Однако все операции должны производиться с большей тщательностью и аккуратностью. Например, при наложении эмали необходимо следить за тем, чтобы слой эмали был равномерным и углубления, предназначенные для эмали, были заполнены ровно и плотно, особенно по краям, так как при обжиге эмаль выгорает с краев и там, где слой очень тонок. В то же время, если эмаль положить очень толстым слоем, при обжиге образуются бугры и неровности. Недостатки исправляют, добавляя эмаль на выгоревшие места, и повторно обжигают. Следует указать, что обжиг надо производить осторожно и внимательно, так как температурные интервалы плавления эмали и самого алюминия очень близки. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы муфель не перегревался. Целесообразно закладывать изделие в печь, нагретую до 550—600°С, а затем поднимать в ней температуру до 620°С и поддерживать на этом уровне до полного и ровного расплавления эмали.

Первоисточник:

art-con.ru

Эмалирование - сталь - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Эмалирование - сталь

Cтраница 1

Эмалирование сталей - широко распространенный технологический процесс. Существует огромное количество способов подготовки стальных изделий к эмалированию. [1]

Для эмалирования стали и чугуна применяют два вида эмалей: грунтовую, которая прочно сцепляется с металлом ипжровн / ю, наносимую поверх грунтовой эмали. Важную роль играет грунтовая эмаль, к которой предъявляются все требования, указанные выше для стеклоприпоев. При большом различии ТК расширения эмали и металла ( стекла) в покрытии возникают значительные термические напряжения, приводящие к появлению в нем трещин ( цека) вплоть до скалывания эмали. [3]

Для эмалирования стали и чугуна применяют два вида эмалей: грунтовую, которая прочно сцепляется с металлом, и покровную, наносимую поверх грунтовой эмали. Важную роль играет грунтовая эмаль, к которой предъявляются все требования, указанные выше для стеклоприпоев. При большом различии ТКР эмали и металла ( стекла) в покрытии возникают значительные термические напряжения, приводящие к появлению в нем трещин ( цека) вплоть до скалывания эмали. [5]

Для эмалирования стали и чугуна применяют две эмали: грунтовую и покровную. [6]

Вопрос об использовании для эмалирования сталей, содержащих хром, также до сих пор не решен. Тем не менее, относительно низкая стоимость хрома и достаточно высокие пластические свойства стали, содержащей до 0 5 % хрома [162], говорят о необходимости тщательных исследований возможности ее применения для изготовления эмалированных изделий. [7]

Возникают волосные линии исключительно при эмалировании стали. При эмалировании серого чугуна применяют светлый спеченный грунт, не склонный к трещинообразованию. Кроме того, очень тонкий плавленый грунт тоже не дает трещин, поэтому опасность возникновения волосных линий на эмалированном чугуне отсутствует. [9]

Следовательно, указанные пороки при эмалировании стали обусловлены дефектами в структуре стали. [10]

Технология эмалирования титана в основном не отличается от эмалирования стали. Обжиг проводят также в атмосфере воздуха. Допустимая нагрузка указанных на удар эмалей при толщине покрытия 0 5 - 0 8 мм составляет 3 2 и 8 кгс соответственно. [11]

Еще не решен вопрос о возможности использования в технологии эмалирования сталей тугоплавких бескислородных соединений в качестве жаростойких наполнителей. Однако особых преимуществ по сравнению с чисто оксидными эмалями такие покрытия, по-видимому, не имеют. Иначе обстоит, когда бескислородные соединения находятся в покрытии в преобладающем количестве. [12]

Светлый отжиг в защитной атмосфере представляет особый интерес в случае необходимости эмалирования стали с повышенным содержанием углерода. На поверхности стали, на которой в обычных условиях не удается создать удовлетворительного эмалевого покрытия, после светлого отжига в атмосфере, обладающей высокой - обезуглероживающей способностью, образуется высококачественное эмалевое покрытие. Светлый отжиг применяется как один из способов подготовки стали для безгрунтового эмалирования. [13]

Светлый отжиг в защитной атмосфере представляет особый интерес в случае необходимости эмалирования стали с повышенным содержанием углерода. [14]

Однако процессы формирования эмалевого покрытия на титане отличаются от протекающих при эмалировании стали, что обусловлено высокой химической активностью титана и склонностью его к газопоглощению. [15]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru

Основы технологии эмалирования металлов.

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

1. Подготовка металлической основы (подложки).

Основной целью подготовки подложки является очистка металла и придание поверхности некоторой шероховатости для улучшения сцепления эмали с металлом или никелирование (в основном для стали).

Предварительная работа с металлом предполагает обработку и формообразование его ювелиром, чеканщиком или гравером и непосредственная подготовка его под эмалирование в зависимости от вида эмали.

Одним из требований к металлической основе является гомогенность сплава и отсутствие вредных примесей, так как примеси цинка, кадмия, олова, свинца, алюминия образуют, как правило, с компонентами сплава низкоплавкую эвтектику, которая может реагировать с размягченной эмалью, а несвязанные частицы примесей различных металлов, реагируя с кислородом воздуха, могут стать причиной такого дефекта, как газовая пористость. Подложки для эмалирования должны быть свободны от внутренних напряжений и их поверхность должна быть без дефектов (раковин, вздутий). При эмалировании следует избегать разнотолщинности металла, применения деталей (фрагментов) со сложными пайками, длинных прямоугольников, деталей шаровидной и трубообразной формы диаметром меньше 50 мм, абсолютно гладких плоскостей. Больше всего подходят для эмалирования слегка выпуклые формы, так как при нагревании они не деформируются. Кроме того, выпуклая поверхность увеличивает яркость эмали. Вогнутые поверхности выглядят как провалившиеся.

Подложку необходимо отжечь. Благодаря рекристаллизации металла, образовавшиеся при обработке напряжения после отжига исчезают. Все остатки клеев, масел и жиров сгорают.

Изделия очищают механически латунными щетками для создания шероховатой поверхности. Для обезжиривания изделия чистят щетками, смоченными раствором едкого натра и раствором кальцинированной соды, после чего промывают горячей водой и сушат. Изделия из высокопробных сплавов золота и серебра не нуждаются в травлении. Для изделий из других материалов (сплавов золота с пробой ниже 920–й и серебра ниже 916-й, меди, стали) применяют химическую обработку поверхности травлением азотной или разбавленной серной кислотой (10%-ный раствор), при котором происходит взаимодействие кислоты с окислами металлов с образование растворимых солей, а также отрыв окалины от поверхности металла выделяющимся в процессе реакции водородом. Чередование травления с промывкой и обработкой крацовочными щетками ускоряет процесс.

Образовавшийся при отжиге окисный слой на подложках из сплавов золота и серебра растворяется в травильном растворе. При этом частицы окиси меди превращаются в сульфаты. Благодаря этому повышается содержание благородного металла на поверхности подложки (происходит «облагораживание» поверхности подложки), что приводит к повышению яркости эмали. Поверхность становится более шероховатой вследствие образования мельчайших пор, что улучшает сцепление эмали с основой.

Если изделие нельзя отжигать и протравливать, его следует обязательно обезжирить. Для этого необходимо использовать такие обезжиривающие средства, как трихлорэтилен, спирт, растворы соды, аммиака, цианидов или щелочей. После обезжиривания изделия промываются в проточной воде.

Чистое золото и серебро при подготовке не нуждаются в травлении, так как они не образуют окислов. Для них вполне достаточно обезжиривания. Металл после обезжиривания должен полностью смачиваться водой. Если вода собирается в капли, значит, на металле остались следы жира. В заключение изделия сушат. Обезжиренный предмет следует брать руками только за край, ребро или за те места, которые не будут покрываться эмалью; при этом следует пользоваться чистым пинцетом.

Для глянцевания протравленной поверхности металл обрабатывается стеклянной щеткой под струей воды до тех пор, пока поверхность не приобретет равномерный шелковый блеск. Использование крацевального станка ускоряет процесс особенно для сложных форм, при этом используются щетки из латуни и нейзильбера. В случае необходимости после такой обработки поверхность металла еще раз обезжиривают, промывают и высушивают.

2. Подготовка эмали.

Эмаль - легкоплавкое стекло, обычно непрозрачное – заглушенное, часто окрашенное бывает нескольких типов.

Грунтовая эмаль – это наплавляемая или наносимая с последующим спеканием на металлический материал силикатная масса, содержащая оксиды сцепления, используемая:

а) в качестве промежуточного слоя для покровной эмали,

б) в определенных случаях – как единственный слой покрытия на железных материалах (только грунтованные детали). Она способствует адгезии на материале основы и служит вследствие своей специально созданной пузырьковой структуры в известной степени буферным слоем при реакциях, протекающих в процессе обжига, например, она может воспринимать выделяющихся из стали водород.

Грунтовая эмаль обеспечивает выравнивание коэффициентов термического расширения между железом и покровной эмалью, но стоит отметить, что упругое поведение зависит от модуля упругости, снижающегося под действием пузырьков.

Различают следующие виды грунтов, используемых для нанесения на чугунные изделия: спеченные (фриттованные) грунты (применяемые при мокром эмалировании), плавленые (при порошковом эмалировании) и смешанные грунты (имеющие переходные составы между плавлеными и спеченными грунтами).

Покровная эмаль - силикатный слой, наносимый в расплавленном виде на грунтовые материалы (обычная и стеклокристаллическая эмали) для защиты от коррозии и для декоративного оформления эмалевого покрытия.

Различают следующие виды покровных эмалей:

1) прозрачные эмали (используются как самостоятельно, так и на грунтовую или покровную эмаль для повышения коррозийной стойкости и блеска),

2) белоглушенные эмали (полупрозрачные и непрозрачные),

3) цветные эмали (прозрачные и непрозрачные),

4) химически стойкие эмали: кислотостойкие, стойкие к действию щелочей, стойкие к воздействию горячей воды, стойкие к атмосферной коррозии,

5) специальные покровные эмали – эмали со специальными свойствами, матовые эмали, износостойкие, светящиеся (люминесцентные) эмали, отражающие эмали, самоочищающиеся эмали, теплоизолирующие эмали, декоративные и другие эмали.

Безгрунтовая эмаль – масса, наносимая непосредственно на металлы в расплавленном виде в качестве конечной отделки (облагороженный грунт, покровная композитная эмали), они объединяют в себе функции грунтовой и покровной эмалей.

Стеклокристаллическая эмаль - кристаллическая эмаль, полученная путем управляемого термического процесса.

Композитная эмаль - эмаль, в стекловидной или стеклокристаллической матрице в которой содержатся другие, практически нерастворимые компоненты, которые сообщают эмалевому покрытию специфические свойства.

Состав эмалей.

В состав эмалей входят вещества, которые по их непосредственному действию можно подразделить на две основные группы: материалы для введения стеклообразующих окислов и вспомогательные материалы.

Стеклообразующие материалы, в свою очередь, делят на:

а) материалы для введения кислотных окислов (кремнезем, борный ангидрит), к которым относят кварц, кварцевый песок и борную кислоту;

б) материалы для введения основных окислов (окислы щелочных и щелочноземельных металлов, последние являются плавнями, то есть снижают температуру плавления эмали – оксиды натрия, калия), к которым относят соду поташ, мел, окись цинка, окись магния, окись свинца и др.;

в) материалы для введения амфотерных окислов, в основном глинозем;

г) материалы для одновременного введения кислотных и основных окислов – полевые шпаты, глину и каолин, буру и др.

К вспомогательным сырьевым материалам относят:

а) окислители – селитры (натриевую, калиевую, реже – бариевую) и перекись марганца, которая кроме окислительного действия способствует сцеплению эмали с металлом;

б) активаторы адгезии - вещества, обусловливающие сцепление эмали с металлом, - окислы кобальта, никеля, молибдена, сульфиды мышьяка и др.;

в) глушители – материалы, применяемые в технологии эмалирования для придания эмали непрозрачного вида, – фториды, окислы олова, сурьмы, мышьяка, титана, циркония, церия и так называемые «газовые глушители», органические вещества, окисляющиеся или разлагающиеся во время обжига эмали и образующие при этом газы, которые остаются в расплаве в виде чрезвычайно мелких пузырьков;

г) красители – материалы, которые при введении в шихту растворяются в эмалевом расплаве, в результате чего получаются прозрачные окрашенные в различные цвета эмали – окиси меди, марганца, соединения хрома, золота;

д) пигменты – нерастворимые в воде и органических растворителях тонкоизмельченные красящие вещества, главным образом окислы тяжелых металлов, шпинели и др. (одновременно являющиеся и глушителями), которые вводят при помоле фритты;

е) люминофоры – светящиеся вещества – сульфиды (как правило, ZnS), а также разные силикаты с добавкой активаторов.

Выбор эмали осуществляется в зависимости от эмалируемого материала и предъявляемых к изделию требований.

Подготовка эмали заключается в следующих операциях.

2.1. Помол эмали.

Обычно эмаль поступает к потребителю в виде фритты, плиток или уже помолотого порошка. В первых двух случаях ее необходимо измельчить в металлических шаровых мельницах или ступках. Затем, после обработки магнитом, для удаления металлических включений, эмаль измельчается в фарфоровых шаровых мельницах или керамических ступках без добавления воды до нужных фракций – сухой метод, также используется мокрый помол с получением шликера. В процессе сухого помола периодически содержимое просеивают в чашку через систему сит, а оставшиеся в сите крупные фракции измельчают вновь.

2.2. Отмучивание.

После помола эмаль отмучивают. Для этого помолотую эмаль многократно промывают водой до полного удаления мелких фракций (мути). В условиях мастерских эмаль помещают в фарфоровую чашечку и заливают водой, после чего оставляют отстаиваться, сливают отстоявшуюся сверху мутную воду и заменяют ее свежей водой. Процесс повторяют до тех пор, пока вода над эмалью не станет совсем прозрачной. Высокая степень чистоты отмывки особенно необходима для прозрачных эмалей; отмывку непрозрачных эмалей можно прекращать при несколько мутной воде, это не оказывает существенного влияния на качество эмалевой поверхности. Прозрачные эмали на заключительном этапе отмучивания рекомендуется промывать дистиллированной водой, чтобы исключить загрязнение эмали примесями, имеющимися в водопроводной воде, например Fe, Ca и др.

Готовую отмученную эмаль необходимо хранить во влажном состоянии для сохранения ее технологических свойств. В случае высыхания эмаль регенерируют азотной кислотой.

3. Нанесение эмали.

Нанесение эмали, заключающееся в покрытие эмалируемого предмета эмалевым шликером (мокрое нанесение) или эмалевой пудрой/порошком (сухое нанесение).

Способы нанесения:

Мокрое нанесение можно выполнять обрызгиванием, погружением, обливанием, электростатическим нанесением, размазыванием кистью или нанесением шпателем.

Сухое нанесение – нанесение сухого порошка можно осуществлять холодным нанесением порошка (на покрывную эмаль, нанесенную мокрым способом, перед ее сушкой), горячим нанесением порошка (порошковая эмаль спекается на горячей эмали), нанесение порошка погружением, нанесением в электрическом поле (электрофорезом, или электростатическим нанесением).

Специальные способы нанесения эмалей:

Под гранит – на мокрый эмалевый слой одного цвета наносится слой другого цвета.

Под мрамор – после окунания в шликер одного цвета набрызгивается эмаль другого цвета, выравнивается встряхиванием.

Рябчиковое покрытие - на грунт наносят шликер белой эмали с добавлением от 2-20% зерен темной эмали более крупных фракций. В результате обжига цвет пегий.

Облачное покрытие – при нанесении сильно заглушенной эмали с небольшим количеством глины на темную подложку.

Пятнистое покрытие – обоженная поверхность одного цвета на нее наносится фракция другого цвета, при обжиге получаются пятна.

Кракле – два слоя разного цвета с разными коэффициентами термического расширения наплавляются друг на друга. При этом кроющий слой сжимается сильнее, чем нижний, благодаря чему он разрывается, образуя трещины, через которые виден нижний слой. В результате поверхность выглядит так, как будто она покрыта тонкой сеткой окрашенных линий.

Декорирование эмалевых изделий.

Для декорирования эмалевых изделий используют тонкодисперсные эмали или керамические краски.

Граффити – на обоженную поверхность одного цвета наносится эмаль другого цвета (пудра или шликер), затем на еще влажной поверхности или после ее сушки прочерчивают рисунок, после этого обжигают. Рекомендуется сверху нанести слой прозрачной эмали.

Нанесение эмали по шаблону. На тонкий сплошной слой насеянной и обожженной эмали насеивают второй слой, частично закрывая основу шаблоном так, чтобы грунтовая эмаль местами оставалась свободной.

Трафаретная печать или шелкография. Для этого используют специальную шелковую или капроновую сетку с мелкими отверстиями, которую натягивают на рамку и наносят рисунок с помощью фототехнологии так, пустыми остаются ячейки, через которые потом будет специальным инструментом - ракелью продавливаться эмаль при нанесении на изделие. Для многоцветных композиций требуется несколько трафаретов.

Клише. Рисунок, обычно не сложный, вырезается на резине и наносится на изделие керамической краской по принципу печати, затем обжигается.

Декалькомания. Нанесение на изделие переводных картинок, которые бывают обычные (подвижные, имеющие между слоем цветной эмали и бумагой водорастворимый слой) и накладные, отпечатанные термопластичными красками. Подвижные переводные картинки после нанесения обжигаются. Термопластичные картинки наносятся на нагретые до 150°С изделия или сами нагреваются перед нанесением.

Живопись эмалевыми красками. Роспись кисточкой обоженной поверхности красками или мелкодисперсными эмалями. При этом температура обжига должна быть меньше, чем температура обжига основы.

4. Сушка.

Для получения качественного покрытия необходимо хорошо равномерно высушить нанесенную эмаль. Следует учитывать, что слишком быстрая сушка приводит к образованию трещин и разрывов на грунтовом или поверхностном слое; при очень медленной сушке высушенный слой плохо держится на изделии и при трансформации может легко осыпаться. При медленной сушке грунтовых покрытий возможна коррозия металла под слоем грунта, что нередко ведет к прогарам грунта при обжиге.

При эмалировании изделий малых размеров избыток воды из эмалевого слоя отсасывают марлевым тампоном или промакательной бумагой; слой эмали уплотняют легким встряхиванием изделия. Окончательная сушка шликера, нанесенного на изделия, осуществляется при температуре порядка 100°С, в сушильных камерах или шкафах, в специальных сушилках, а также на стеллажах или муфельных печах, используемых для обжига эмалей.

5. Обжиг.

Обжигом эмали называют процесс нагревания изделий, покрытых высушенным слоем эмалевого шликера или сухим эмалевым порошком, до расплавления эмали с целью получения сплошного стекловидного покрытия. В процессе обжига грунтовая эмаль сцепляется с металлом, а покровная с грунтовым слоем.

От правильно проведенного обжига в значительной мере зависят прочность сцепления эмали с металлом подложки, качество покрытия и внешний вид изделий. Обжиг изделий проводят в специальных эмалировочных печах. Температура обжига зависит от эмали (ее химического состава и назначения, а также материала подложки) и обычно колеблется в пределах от 650-900°С; покровные эмали обжигают при температуре на 30-50° ниже, чем грунтовые. Продолжительность обжига изделий при толщине металлической подложки 0,5мм составляет примерно 3мин. На время обжига также влияет состав эмали и толщина фракций. По этому целесообразно подбирать температурный и временной режим опытным путем для каждого типа эмали и подложки. При обжиге эмали изделие нагревают до красного каления. До обжига эмали поверхность шероховатая и тусклая, по мере нагревания она выравнивается и приобретает зеркальный блеск, после чего нагрев прекращают и изделие остывает.

При работе с разными эмалями, разного цвета следует учитывать, что вначале накладываются и обжигаются более тугоплавкие эмали, а затем добавляют легкоплавкие и обжигают при более низкой температуре. Обычно не рекомендуется проводить больше 3-5 обжигов.

На последнем этапе изделия окончательно отделывают. Иногда эмали шлифуют и полируют, а также проводят блестящий обжиг.

megapredmet.ru