Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора
METHOD FOR RESTORING THE WORK SURFACE OF CRYSTALLISER WALLS

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при восстановлении рабочей поверхности стенок кристаллизатора без его разборки.
Известны следующие способы восстановления стенок катализатора.
Способ восстановления рабочей поверхности нижней части стенок кристаллизатора, изготовленных из меди и ее сплавов, без его разборки включает насечку глубиной до 0,5 мм рабочей поверхности с глубиной износа не менее 1,0 мм. Затем проводят дробеструйную обработку рабочей поверхности с глубиной износа не менее 0,5 мм. На обработанную рабочую поверхность газотермическим напылением наносят подслой из термореагирующего материала толщиной 0,1-0,2 мм и рабочий слой из износостойкого материала. При этом глубина остаточного износа составляет не менее 0,5 мм (патент РФ №2286228).
Способ восстановления рабочих стенок кристаллизатора без его разборки, включающий дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и газотермическое напыление на них износостойкого покрытия на основе медно-никелевых сплавов (патент РФ №2119404).
Недостатком данных способов является низкая прочность сцепления покрытий с основой и износостойкость покрытий.
Наиболее близким является способ восстановления рабочих стенок кристаллизатора без его разборки, включающий дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и газотермическое напыление на них износостойкого покрытия на основе медно-никелевых сплавов, напыление покрытия осуществляют, начиная с глубины износа не менее 0,5-0,6 мм, толщиной, не превышающей глубину износа. После напыления покрытия на него наносят жаростойкую смазку. Покрытие напыляют толщиной, меньшей глубины износа не менее чем на 0,5-0,6 мм (патент РФ №2186654).
Однако данный способ отличается невысокой стойкостью покрытия из-за недостаточной прочности сцепления его с рабочей поверхностью стенок кристаллизатора.
Задачей изобретения является совершенствование способа восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора без его разборки.
Техническим результатом является повышение износостойкости, адгезии покрытия к рабочей поверхности кристаллизатора.
3
Технический результат достигается предложенным способом восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора, включающим очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов, и высокоскоростное газопламенное напыление на них жаропрочного износостойкого покрытия в виде механически активированного порошка cBN-NiAl-Si-C-Co-Y при следующем соотношении компонентов, масс. %:
cBN
21-34
Ni<sub>3</sub>Al
37-40
Si
9-12
С
3-5
Co
12-15
Y
5-7,
начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа.
3
Высокоскоростное газопламенное напыление механически активированного порошка cBN-NiAl-Si-C-Co-Y осуществляется в защитной среде аргона на слой NiAl толщиной 100-150 мкм, обладающий эффектом памяти формы, нанесенный на изношенные стенки катализатора.
В процессе высокоскоростного газопламенного напыления механически активированных порошков происходит выделение энергии, накопленной в процессе механической активации, что обеспечивает более надежную адгезию и повышенные прочностные свойства многослойного композита, а высокая скорость напыления обеспечивает формирование наноразмерной структуры. Указанная последовательность напыления порошков при формировании композита «слой из материала с эффектом памяти формы - упрочняющий слой» обеспечивает увеличение его жаропрочности, а слой из материала с эффектом памяти формы блокирует или замедляет распространение дефектов в процессе эксплуатации, что способствует повышению долговечности и прочностных свойств.
3
Способ реализуется следующим образом. Проводят очистку рабочей поверхности стенок кристаллизатора, дробеструйную обработку изношенных участков, примыкающих к углам кристаллизатора и расположенных в нижней части рабочих поверхностей стенок, изготовленных из меди или ее сплавов. Затем на изношенные стенки катализатора наносят слой NiAl толщиной 100-150 мкм, обладающий эффектом памяти формы. Далее в защитной среде аргона на слой NiAl осуществляют высокоскоростное газопламенное напыление жаропрочного износостойкого покрытия в виде механически активированного порошка cBN-NiAl-Si-C-Co-Y, начиная с глубины износа не менее 250-450 мкм, толщиной, не превышающей величину износа.
Примеры конкретного выполнения
3
Пример 1. Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора осуществляют по технологии, описанной выше, при следующем соотношении компонентов механически активированного порошка cBN-NiAl-Si-C-Co-Y, масс. %:
cBN
21
Ni<sub>3</sub>Al
40
Si
12
C
5
Co
15
Y
7
3
Пример 2. Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора осуществляют по технологии, описанной выше, при следующем соотношении компонентов механически активированного порошка cBN-NiAl-Si-C-Co-Y, масс. %:
cBN
29
Ni<sub>3</sub>Al
38
Si
10
С
4
Co
13
Y
5
3
Пример 3. Способ восстановления рабочей поверхности стенок кристаллизатора осуществляют по технологии, описанной выше, при следующем соотношении компонентов механически активированного порошка cBN-NiAl-Si-C-Co-Y, масс. %:
cBN
34
Ni<sub>3</sub>Al
37
Si
9
С
3
Со
12
Y
5