Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Защита от коррозии металла, гальваника, ЭХО -> Эмалирование -> Покрытие эмалью -> Покрытие эмалью

Покрытие эмалью

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7 

10.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМАЛЕЙ И ЭМАЛИРОВАНИЯ

Эмалирование — сложный процесс, понять основы которого (и овладеть им) можно только при знании характеристик основных компонентов: металла и эмали. Прочностные характеристики эмалированных материалов могут быть определены только по соотношению между структурой и свойствами металла и стеклообразного покрытия, а также их макро- и микроскопических взаимодействий на поверхности раздела фаз.

10.2.1. ПОКРЫВАЕМЫЙ МЕТАЛЛ

Металлы, покрываемые техническими и бытовыми эмалями, — это главным образом сталь, чугун и алюминий. Для специальных целей применяют также медь и медные сплавы, в основном в виде листов и фасонных деталей. Требования, предъявляемые к различным материалам в отношении их пригодности к эмалированию, различны.

10.2.1.1. Стальной лист

Учитывая, что процесс эмалирования является комплексом физических и химических процессов, протекающих при высоких температурах в окисляющей атмосфере, эмалируемый лист должен отвечать определенным требованиям в отношении химического состава, гомогенности структуры, химического и физического качества поверхности, а также окисляемости, возможности обработки травлением и способности пропускать водород.

Имеющиеся в продаже стальные листы, пригодные для покрытия эмалью, относятся к числу материалов, стандартизированных действующим в настоящее время стандартом TGL 23035.

Химический состав этих листов приведен в табл. 10.2. Из всех примесей углерод имеет наибольшее значение, так как он определяет образование пузырей во

время обжига. Начиная примерно с температуры 600—700°С углерод и кислород вступают в реакцию с образованием оксида углерода. При низком содержании углерода эти реакции быстро заканчиваются, при высоком же образование пузырей продолжается в течение всего процесса обжига. Поэтому содержание углерода в листе должно составлять максимум 0,1 %. Прочие примеси железа, если они появляются в более высоких концентрациях, чем указано в табл. 10.2 приводят к дефектам эмалевого покрытия. Так, кремний, а иногда и алюминий за счет неблагоприятного воздействия водорода в листе приводит к образованию «рыбьей чешуи», поэтому иногда более приемлемой оказывается неуспокоенная сталь. Аналогичное действие оказывают сера и фосфор. Повышенное содержание меди и хрома может ухудшить окалиностойкость

листа, возможность его обработки травлением и, следовательно, снизить прочность сцепления эмали с металлом.

Микроструктура эмалированного стального листа должна представлять собой однородную ферритную структуру с тонкодисперсным распределением цементита. Скопление зерен цементита приводит к «вскипанию» эмали, образованию пузырей и «рыбьей чешуи». Зоны расположения мелких и крупных зерен не должны лежать близко друг к другу, так как могут появиться напряжения и наплывы, приводящие к отслаиванию эмали. Наиболее благоприятной является величина зерна, равная или больше 6 баллов, по требованиям ASTM. Очевидно, что отрицательное влияние на качество эмалирования листов оказывают макронеоднородности (неметаллические включения, трещины, двойникования, усадочные раковины, пузыри и ликвации).

Пригодность листа к эмалированию во многом определяется химическим и физико-механическим состоянием его поверхности. Масла, жиры, окислы и ржавчина перед эмалированием должны быть удалены, так как они неизбежно приводят к появлению дефектов эмалевого слоя. Благодаря более высокому качеству поверхности предпочтительной для эмалирования является холоднокатаная сталь, которая, кроме того, менее чувствительна к образованию рыбьей чешуи. По рекомендациям стандарта TGL 9559 поверхность для эмалирования должна иметь качество А1 или А2. Высокое качество поверхности необходимо прежде всего при все чаще используемом тонкослойном и однослойном (без предварительной грунтовки) эмалировании. В последнем случае предпочтительны никелированные листы.

При эмалировании ответственных изделий для обеспечения достаточного сцепления необходимо с помощью травления снять слой железа, составляющий 20 — 120 г/м2. При использовании механизированных поточных линий этот относительно высокий съем производят быстро и равномерно.

Эмалированные листы должны иметь оптимальную окисляемость. При слишком низкой окисляемости нельзя получить достаточное сцепление во время обжига эмали, а прочность на удар остается низкой. При слишком большой окисляемости сталь слишком сильно реагирует с расплавленной эмалью, что ведет к образованию пузырей. Оптимальным считается увеличение массы от 4 до 6 мг.см-2 после 10-мин обжига при 800 °С.

Очень важное значение имеет способность стального листа к пропусканию водорода. В частности, образование рыбьей чешуи (небольшие отслоения слоя эмали, имеющие форму полумесяцев) объясняется поведением водорода, который образуется при травлении и обжиге эмали, поглощается металлом и после охлаждения системы снова — неконтролируемо и замедленно — выделяется из него, что сопровождается отколами частиц эмали.

Выделение водорода при обжиге может быть представлено следующим образом. При нагреве сухого шликера из глины выделяется структурно связанная, а из частичек фритты — хемосорбционно связанная вода. Она реагирует с горячим железом: Fe + Н20 - FeO + 2Н. Часть водорода выделяется в форме молекул Н2 через слой эмали, который вначале еще может его пропускать, но определенное количество сразу же переходит в твердый раствор железа и обладает определенной подвижностью.

Являясь комплексной характеристикой, способность металла пропускать водород включает абсорбцию, растворение, диффузию, возможность накопления водорода в стальном листе и рекомбинацию, которые зависят от состава стали, ее структуры, условий прокатки, а также от условий эмалирования. Разница в свойствах различно подготовленных эмалированных листов при их испытаниях на диффузию водорода представлена на рис. 10.3. Лист тем более устойчив к образованию рыбьей чешуи, чем медленнее абсорбируется и диффундирует водород в структуру и чем больше его может поглотить металл. Метод, разработанный с учетом изменения насыщения металла водородом, позволяет с большой вероятностью предсказывать образование «рыбьей чешуи» на листе. В соответствии с этим методом в случае, если время выдержки превышает время перехода водорода в металл, которое составляет, например, для листов толщиной 0,75; 1,0; 1,50 мм соответственно 4; 8; 12 мин, можно гарантировать отсутствие этого дефекта на эмалевом слое.

Для предотвращения деформаций, коробления и вспучивания эмали при обжиге содержание углерода в стальном листе, особенно при изготовлении изделий большой площади, должно по возможности составлять < 0,02 %.

Так как примеси в железе, прежде всего углерод, оказывают, как правило, отрицательное влияние на процесс эмалирования, в качестве основы для покрытия используют преимущественно листовую малоуглеродистую сталь, в первую очередь армко-железо.

Другие малоуглеродистые стали необходимо дополнительно обезуглероживать специально для целей эмалирования (метод Open-coil), в результате чего содержание углерода в них снижается до 0,001—0,003 %.

Определенное значение приобретают стали, стабилизированные титаном, в которых углерод связан в карбид титана TiC и благодаря этому инертен. Эти стали известны под наименованием Ti-Namel и пригодны в основном для эмалирования. Однако стоимость их весьма высока.

Для специальных целей эмалью можно покрывать многие высоколегированные стали и сплавы, не говоря уже о специальных материалах для эмалирования. Особенно пригодны для этого хромоникелевые стали .

10.2.1.2. Чугун

Для эмалирования используют и чугун, который также должен отвечать определенным требованиям.

Химический состав чугуна, пригодного для эмалирования, приведен в табл. 10.2. Содержание углерода имеет большое значение. Его величина ни в коем случае не должна превышать 4 %; оптимальное значение зависит от содержания кремния и фосфора и может быть рассчитано (в %) по формуле С = 4,3 — 0,3 (Si + Р), причем значения Si и Р подставляют в % , или Sс = С/(4.23 — Si/3,2), где С и Si также в % . Значение Sc должно лежать в пределах от 1,0 до 1,6. Кремний снижает образование цементита и приводит к образованию графита, что имеет решающее значение для эмалирования. Слишком большое содержание кремния приводит, однако, к получению крупнозернистой структуры, что отрицательно сказывается на сцеплении эмали с подложкой.

Структура чугуна для эмалирования должна быть преимущественно перлитной с мелкодисперсным графитом. Крупнозернистый графит и скопления графита также нежелательны, как и ледебуритный цементит, который приводит к образованию в эмали пузырей.

Грубые неравномерности и негомогенности (газовые и шлаковые включения, включения формовочной земли, ликвации и т. д.) в структуре оказывают отрицательное влияние на процесс эмалирования. Пятна ржавчины также сказываются отрицательно.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2011.12.12   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

13:37 Линии профилирования и резки рул. металла / Россия

13:36 Линии резки рулонного металла

11:03 Круг стальной 6мм-550мм ст.Х12МФ ГОСТ 5950-2000

11:03 Круг сальной диаметр 50-600мм ст40ХН2МА ГОСТ 4543

11:03 Круг г/к сталь 30ХМА ГОСТ 4345-71 диаметр 12-280мм

11:03 Лист ст.20 хк, Лист 0.5-3мм хк ст.20 ГОСТ 19904

11:03 Лист хк 0.5-3мм 65Г; Сталь 65Г лист х/к 0.5мм-3мм

11:02 Полоса стальная ст.Х12МФ 10-100мм ГОСТ 5950-2000

11:02 Труба бесшовная 12-50мм ст.12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

НОВОСТИ

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

16 Октября 2017 17:05
Работа шаропрокатного стана

17 Октября 2017 17:40
Японские портовые запасы алюминия в сентябре 2017 года упали на 2,4%

17 Октября 2017 16:43
”Петропавловск” по итогам 9 месяцев произвел 336 тыс. унций золота

17 Октября 2017 15:57
Тайваньский экспорт шовных труб в сентябре упал на 13%

17 Октября 2017 14:55
”Алтай-Кокс” устойчиво наращивает производство

17 Октября 2017 13:04
Выпуск стали в США за вторую неделю октября вырос на 0,2%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

Промышленные ворота - виды, особенности, назначение

Оснастка для фрезерных станков

Почта России отслеживание почтовых отправлений по идентификатору

Открытая планировка квартир и ее особенности

Причины популярности каркасных домов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.