Высокотемпературные неметаллические покрытия
Широкому внедрению трубопроводного транспорта сыпучих и комковых материалов препятствует низкая стойкость внутренней поверхности применяемых труб в особенности против абразивного и коррозионного воздействия. В УралНИТИ разработана технология получения износостойкого внутреннего неметаллического покрытия алюминотермическим способом и высокотемпературной газовой цементацией с последующей термической обработкой. Обе технологии позволяют получать трубы с универсальными износо - и коррозионностойкими покрытиями.
Алюминотермический способ нанесения защитного покрытия основан на центрифугировании жидкого расплава продуктов экзотермической реакции в полости вращающейся трубы. Под воздействием центробежных сил формируется слой из расплава. Основными параметрами, определяющими протекание процесса, являются температура экзотермической реакции, время взаимодействия реагентов и гидростатическое давление расплава. Механические свойства материала износостойкого слоя определяются воздействием управляющих факторов и составом алюминотермической шихты, при этом геометрические параметры слоя определяются массой использованных материалов. Срок службы труб увеличивается в 5...10 раз. В опытно-промышленном масштабе этот способ нанесения покрытия внедрен на Соколовско-Сарбайском горно-обогатительном комбинате. Затраты на получение износостойкого покрытия на 1 м длины примерно равняются стоимости исходной трубной заготовки, а стойкость трубы с покрытием увеличивается. по сравнению с применяемыми трубами из стали Ст3 и стали 10 при транспортировке гидравлически измельченной железной руды в 10 раз.Сущность высокотемпературной цементации заключается в расплавлении металла внутренней поверхности трубы и легировании его различными компонентами из порошкообразной или газовой среды при последующей обработке полученного слоя.
Разработанный способ отличается высокой производительностью процесса - за один проход индукционный разогрев позволяет получать цементационный слой толщиной до 5 мм. Опытные партии обработанных по предложенной технологии труб диаметром 426 мм, при промышленных гидромеханизированных работах имели в 2...4 раза более высокую стойкость против износа, чем обычные трубы. Стойкость покрытия можно еще более увеличить, если применять специальную лигатуру или многократную обработку труб. Разработанный способ позволяет получать покрытия концентрической и асимметрической формы, а также использовать в качестве исходных заготовок бывшие в эксплуатации и изношенны трубы. Затраты на легирование расплава из газовой среды и на последующую термическую обработку не превышают 15 % стоимости трубной заготовки.
