DE2347728A1 - COATING DIMENSIONS FOR DELAYING SCALE FORMATION AT TEMPERATURES ABOVE 1177 DEGREES C. - Google Patents
COATING DIMENSIONS FOR DELAYING SCALE FORMATION AT TEMPERATURES ABOVE 1177 DEGREES C.Info
- Publication number
- DE2347728A1 DE2347728A1 DE19732347728 DE2347728A DE2347728A1 DE 2347728 A1 DE2347728 A1 DE 2347728A1 DE 19732347728 DE19732347728 DE 19732347728 DE 2347728 A DE2347728 A DE 2347728A DE 2347728 A1 DE2347728 A1 DE 2347728A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- less
- coating
- coating composition
- mgo
- content
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/68—Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment
- C21D1/70—Temporary coatings or embedding materials applied before or during heat treatment while heating or quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/27—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.]
- Y10T428/273—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified weight per unit area [e.g., gms/sq cm, lbs/sq ft, etc.] of coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Description
Dip!.-ιDip! .- ι
<-■ :-..un. 'ihjnstt. 43<- ■: - .. un. 'ihjnstt. 43
gh se- ir;?i gh se- i r ;? i
P 7040P 7040
USS EIiGIHEEES AlID CONSULTANTS, IKC.USS EIiGIHEEES AlID CONSULTANTS, IKC.
600 Grant Street Pittsburgh, Pennsylvania600 Grant Street Pittsburgh, Pennsylvania
USAUnited States
Überzugsmasse für die Verzögei-ung der Zunder bildung beiCoating compound for the retardation of the scale formation
o.O.
Temperaturen oberhalb 1177 CTemperatures above 1177 C
Die Erfindung betrifft eine Überzugsmasse für die wirksame Verzögerung der Zunderbildung bei Temperaturen oberhalb etwa 1177 G (2150 F) sowie ein Verfahren zum Verzögern der Zunderbildung bei der Wärmebehandlung von eisenhaltigen Gegenständen bei Temperaturen oberhalb etwa 1177 G (2150 F) bei dem man auf mindestens eine Oberfläche des Gegenstandes einen hitzebeständigen (schwei: schmelzbaren) Schutzüberzug aufbringt. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Überzugsmasse für die Verringerung der Oxydation und Zunderbildung bei eisenhaltigen Gegenständen während der Wärmebehandlung bei hohen Temperaturen. -The invention relates to a coating composition for the effective retardation of scale formation at temperatures above about 1177 G (2150 F) as well as a method for retarding scale formation in the heat treatment of ferrous Objects at temperatures above about 1177 G (2150 F) at which one touches at least one surface of the object applies a heat-resistant (weldable: meltable) protective coating. The invention relates in particular to a coating composition for reducing oxidation and scale formation in ferrous objects during heat treatment at high temperatures. -
Bei der Wärmebehandlung von eisenhaltigen Gegenständen führt die Oxydation und die Zunderbildimg auf ihrer Oberfläche sowie die nachfolgende Entfernung desselben vorDuring the heat treatment of ferrous objects shows the oxidation and the formation of scale on its surface, as well as the subsequent removal of it
4098U/09604098U / 0960
dem Warmwalzen zu einem Verlust an Metall, der ganz be~ trächtlich sein kann. Dieser wirtschaftliche Verlust ist noch bedeutender, wenn der Gegenstand wescntliehe Mengen an teuren Legierungszusätzen enthält. Bei bestimmten Legierungssorten treten zusätzliche Probleme auf. So bildet sich beispielsweise auf Mickel enthaltenden Legierungssorten ein Zunder, der ungewöhnlich zäh und außerordentlich schwierig zu entfernen ist. Wenn dieser Zunder während des T-Jarmwalz verfahr en s eingewalzt wird, bleiben nach eier Entfernung der daraus resultierenden Einschlüße Vertiefungen (Karben) zurück, die anschließend durch Schleifen wieder beseitigt werden müssen. Dies führt zu einem noch höheren Materialverlust sowie zu betrieblich höheren Bearbeitungskosten. hot rolling results in a loss of metal which can be quite considerable. This economic loss is even more significant when the article contains substantial amounts of expensive alloying additives. Additional problems arise with certain types of alloys. For example, on alloys containing Mickel, scale forms that is unusually tough and extremely difficult to remove. If this scale s is rolled during the T-Jarmwalz traversing s, recesses (Karben) remain after removal of the eggs resulting inclusions, which must then be removed again by grinding. This leads to an even higher loss of material and to higher operational processing costs.
Bisher wurden verschiedene Verfahren zur. Verringerung dieser Zunderbildung angewendet. Obwohl sich die Verwendung von inerten oder reduzierenden Atmosphären in vielen Fällen als wirksam erwiesen hat, wird sie für große Brammen oder Barren wegen der beträchtlichen Erhöhung der Betriebskosten und der erforderlichen beachtlichen Kapitalinvestitionen nicht im großen Umfange angewendet. Häufig ist es auch erforderlich (z.B. beim Warmwalzen), die Bramme aus dem Ofen mit der kontrollierten Atmosphäre herauszunehmen, während sie sich noch auf erhöhter Temperatur befindet. Bei eii.am solchen Verfahren tritt dann unvermeidlich eine übenaäßige Oxydation auf, wenn man die Bramme der Atmosphäre aussetzt. Um die bekannten nachteile der kontrollierten Atmosphären zu überwinden, wurde bereits eine Reihe von Keramik-Übcr-So far, various methods have been used for. Reducing this Scale formation applied. Although the use of inert or reducing atmospheres in many cases Proven to be effective, it is used for large slabs or ingots because of the substantial increase in operating costs and the considerable capital investments required are not used on a large scale. Often it is also required (e.g. during hot rolling), the slab out of the furnace to take out with the controlled atmosphere while it is still at elevated temperature. At eii.am Such proceedings then inevitably become excessive Oxidation occurs when the slab is exposed to the atmosphere. To the known disadvantages of controlled atmospheres to overcome, a number of ceramic transfers have already been made
* 4098U/0960* 4098U / 0960
BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM
zügen vorgeschlagen. Derartige Überzüge bestehen in der Rege], aus hl tzebe stand igen bzw. schwer schmelzbaren Oxyden, wie Aluminiumoxyd, Siliciuradioxyd, Magnesiumoxyd, und Flußmitteln, z.B. Silikaten, Boraten, Phosphaten-, in Kombination mit den verschiedensten anderen Zusätzen. Es wurden auch bereits Schutzplatten aus hitzebeständigen Materialien, wie z.B. Asbest, verwendet, um während des Erhitzons die Oxydation zu verzögern. Diese. Maßnahmen haben sich in vielen Fällen als erfolgreich erwiesen. Es wurde jedoch festgestellt, daß unter bestimmten Bedingungen diese hitzebeständigen Überzüge selbst zur Bildung von Zundervertiefungen beitragen können/ Es hat sich nämlich gezeigt, daß in vielen Fällen, beispielsweise dann, wenn die Temperatur oberhalb etwa 117/ G (2150 F) liegt, diese Vertiefungen (Karben) in dem Überzug durch Umsetzung des Eisenoxyds mit den Silikaten entstehen. Außer dieser Bildung von Vertiefungen tritt in Gegenwart von Silikaten nach etwa 3 Stunden bei Temperaturen oberhalb 1260 C (2300 F) ein allgemeiner und beschleunigter Angriff auf.trains proposed. Such coatings usually consist of heat-resistant or hard-to-melt oxides such as aluminum oxide, silicon dioxide, magnesium oxide, and fluxes, e.g., silicates, borates, phosphates, in combination with a wide variety of other additives. Protective plates made of heat-resistant materials such as asbestos have also been used to protect against during the Heating to delay the oxidation. These. measures have proven successful in many cases. It was found, however, that under certain conditions these heat-resistant coatings themselves can contribute to the formation of scale depressions / it has in fact has shown that in many cases, for example when the temperature is above about 117 / G (2150 F), this Depressions (carbene) in the coating by implementing the Iron oxide is formed with the silicates. Besides this formation of pits occurs in the presence of silicates general and accelerated attack occurred after about 3 hours at temperatures above 1260 C (2300 F).
Aufgrund dieser Schwierigkeiten, die bei üblichen, Silikat enthaltenden Überzügen auftreten, wurde nun ein neuer Überzug entwickelt, der praktisch keine siliciumhaltigen Materialien enthält. Der basische Überzug, der 75 bis 95 Ge\tf.-% MgO, 2 bis 10 Gew.-% B2O und 0 bis 15 Gew.-% Kohlenstoff enthält, ergibt nicht nur eine bessere Oxydationsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen, sondern erleichtert auch die Bildung eines Zunders, der leichter entfernt werden kann. Der Korrosionsschutz kann noch weiter verbessert werden, insbesondere bei kurzzeitigen Wärmebehandlungen (von beispiels-Because of these difficulties which occur with conventional, silicate-containing coatings, a new coating has now been developed which contains practically no silicon-containing materials. The basic coating, which contains 75 to 95% by weight of MgO, 2 to 10% by weight of B 2 O and 0 to 15% by weight of carbon, not only gives better resistance to oxidation at elevated temperatures, but also makes it easier the formation of a scale that can be removed more easily. The corrosion protection can be improved even further, especially in the case of short-term heat treatments (for example
409814/0 960409814/0 960
weise weniger als 3 Stunden), wenn etwa 11 bis etwa 17 Gew.~% TiO9 anstelle einer etwa äquivalenten Menge MgO verwandet werden.wisely less than 3 hours) if about 11 to about 17 wt.% TiO 9 are used instead of an approximately equivalent amount of MgO.
Gegenstand der Erfindung ist demzufolge eine Überzugsmasse für die wirksame Verzögerung der Zunderbildung bei
Temperaturen oberhalb etwaH77°C (215O°F), die gekennzeichnet
ist durch eine Feststoffraktion in einem geeigneten
Träger, die etwa 10 bis etwa 80 % des Gesatntgewichtes
der Überzugsmasse ausmacht und im wesentlichen aus 75 bis 95 % MgO, 2 bis 10 % Β 2 Ο 3? bis zu 15 % C und
weniger als 2 % SiO9, vorzugsweise im wesentlichen aus 65 bis 80 % MgO, 2 bis 10 % B2O3, 11 bis 17 % TiO2, 6
bis 12 % C-und weniger als 2 % SiO2 besteht.The invention accordingly provides a coating composition for the effective retardation of scale formation at temperatures above about H77 ° C (215O ° F), which is characterized by a solids fraction in a suitable carrier which makes up about 10 to about 80 % of the total weight of the coating composition and im essentially from 75 to 95% MgO, 2 to 10% Β 2 Ο 3 ? up to 15 % C and less than 2% SiO 9 , preferably consisting essentially of 65 to 80 % MgO, 2 to 10% B 2 O 3 , 11 to 17% TiO 2 , 6
up to 12% C and less than 2% SiO 2 .
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum
Verzögern der Zunderbildung bei der Wärmebehandlung von eisenhaltigen Gegenständen bei Temperaturen oberhalb etwa
1177 C (2150 F), bei dem man auf mindestens eine Oberfläche des Gegenstandes einen hitzebeständigen bzw. schwer
schmelzbaren Schutzüberzug aufbringt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Überzugsmasse, die im wesentlichen
aus 40 bis 70 % Feststoffen in einem geeigneten Träger besteht, wobei die Feststoffe ihrerseits im wesentlichen
aus 75 bis 95 0J0 MgO, 2 bis 10 % B2O3, bis zu
15 % C und weniger als 2 % SiO9 oder vorzugsweise im wesentlichen
aus 65 bis 80 % MgO, 2 bis 10 % B2O , 11 bis
17 % TiO9, 6 bis 12 % G und weniger als 2 % SiO9 bestehen,
in einer solchen Menge aufsprüht, daß ein Schutz-The invention is also a method for
Delaying the formation of scale in the heat treatment of iron-containing objects at temperatures above about 1177 C (2150 F), in which a heat-resistant or difficult to melt protective coating is applied to at least one surface of the object, which is characterized in that a coating mass which is in consists essentially of 40 to 70 % solids in a suitable carrier, the solids in turn consisting essentially of 75 to 95 0 J 0 MgO, 2 to 10 % B 2 O 3 , up to 15% C and less than 2% SiO 9 or preferably consisting essentially of 65 to 80% MgO, 2 to 10 % B 2 O, 11 to 17% TiO 9 , 6 to 12% G and less than 2 % SiO 9 , sprayed on in such an amount that a protective
* 409814/0960* 409814/0960
überzug einer Dicke von etwa 0,04 bis etwa 0,25 g/cm Oberfläche des Gegenstandes erhalten wird.coating from about 0.04 to about 0.25 g / cm thick Surface of the object is obtained.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert, die ein Diagramm darstellt, in dem die Schutzzahl (der Schutzwert) eines Stahlgegenstandes mit einem Überzug aus der erfindungsgemäßen Überzugsmasse im Vergleich zu derjenigen (demjenigen) eines blanken Stahls und eines mit Asbest bedeckten Stahls angegeben ist.The invention is described below with reference to attached drawing, which is a diagram showing the protection number (protection value) of a Steel article with a coating of the invention Coating mass compared with that of a bare steel and that covered with asbestos Stahls is specified.
Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse wird mit einem geeigneten Träger gemischt und auf übliche Weise auf das Substrat aufgebracht. Sie kann in Form einer Aufschlämmung gemischt oder unter Verwendung eines geeigneten Dispergiermittels suspendiert werden. In den nachfolgend angegebenen Beispielen ist eine,Reihe von besonders wirksamen Trägern angegeben.The coating composition according to the invention is coated with a suitable one Carrier mixed and applied to the substrate in the usual way. It can be in the form of a slurry mixed or suspended using a suitable dispersant. In the following The examples given are a series of particularly effective carriers.
Zur Auswertung der bei jedem getesteten Überzug erhaltenen experimentellen Daten und zum Vergleich dieser Daten mit denjenigen, die bei der Oxydation von blankem und mit Asbest bedecktem 3 Ni-Stahl, der 1, 2, 4 und 6 Stunden lang auf 704.C (1300 F) an der Luft erhitzt worden war, erhalten VTUrden, wurde ein Rechenprogramm aufgestellt. Um zu einer standardisierten Schutzzahl zu kommen, wurde der Gewichtsverlust der (als Standard verwendeten) mit Asbest bedeckten Probendurch den Gewichtsverlust in dem jeweiligen Test dividiert und mit 100 multipliziert. Dies ergab ein empirisches Bewertungssystem für die Schutzzahlen, inTo evaluate the experimental data obtained on each coating tested and to compare this data with those involved in the oxidation of bare and asbestos-covered 3 Ni steel, which lasts for 1, 2, 4 and 6 hours had been heated to 704.C (1300 F) in the air, obtained VTUrden, a computer program was set up. Around To arrive at a standardized protection number, the weight loss (used as the standard) was the asbestos covered samples by the weight loss in the respective Test divided and multiplied by 100. This resulted in an empirical rating system for the protection numbers, in
4098U/09604098U / 0960
dern der Asbest den VJerl:. 100 und der blanke Stahl den Wert 67 hatte (vgl. die beiliegende Zeichnung). Um den Vergleich zu vereinfachen, wurden die Sehufczzabien für das 1-, 2-, 4- und 6-skündige Erhitzen jedec Überzugs addiert und durch 4 dividiert, um eine durchschnittliche Schutzzahl zu erhalten.change the asbestos the VJerl :. 100 and the bare steel the value 67 (see the accompanying drawing). To make the comparison To simplify, the Sehufczzabien for the 1-, 2-, Heat each coating for 4 and 6 seconds and add it through Divided 4 to get an average guard number.
Die Schut^zchlen für eine Reihe von B^O^-Periklas-Formulierungen, die mit einem Träger-Bindemittel-Systcm, bectehend aus 30 ml Schellack in 180 ml /'ithanol, hergestellt vmrden, sind in der folgenden Tabelle I angegeben.The protection for a number of B ^ O ^ periclase formulations, those with a carrier-binder system, including from 30 ml shellac in 180 ml / 'ithanol, made vmrden, are given in Table I below.
409814/0960 BAD ORIGINAL409814/0960 BATH ORIGINAL
Über- Zu G aminen set- S chut ζ zahl (Asbest = 100) Durchzug
zung der Fest- r.— ~~~-~*~~—~:-~~~~~—,»~~τ-~-»..™-^™-τ-~-™-~—~ schnltt-,,
° , rr- . c, 1 Std. 2 Sid. 4 Std. b Std. Durch- ,. ,
Kr. störte in % , .,, liehesOver- To G amines set- S chut ζ number (asbestos = 100) passage of the festival r. - ~~~ - ~ * ~~ - ~ : - ~~~~~ -, »~~ τ - ~ -» .. ™ - ^ ™ - τ - ~ - ™ - ~ - ~ schnltt- ,, °, rr-. c, 1 hr. 2 sid. 4 hrs. B hrs. Through,. ,
Kr. Disturbed in%,. ,, borrowed
schnitt „ , . ,cut " , . ,
O7"~mSÖ~~ Beschich-O7 "~ mSÖ ~~ coating
2 3° . tungsge2 3 °. conditional
wicht
(g/cm )weight
(g / cm)
1 50 50 52 43 +) +) - - 0,09301 50 50 52 43 +) +) - - 0.0930
2 25 75 67 67 .81 86 75 0,10672 25 75 67 67 .81 86 75 0.1067
3 11 89 80 81 87 76 81 0,07893 11 89 80 81 87 76 81 0.0789
4 9 91 91 84 114 103 98 0,20904 9 91 91 84 114 103 98 0.2090
5 7 93 87 86 123 119 104 0,21715 7 93 87 86 123 119 104 0.2171
6 6 94 100 95 113 126 108 0,20186 6 94 100 95 113 126 108 02018
7 5 95 112 116 127 153 127 0,15497 5 95 112 116 127 153 127 0.1549
Oie Probe vmrde vollständig ox}'rdiert.Oie sample vmrde completely ox} 'r diert.
Aus den vorstehenden Daten geht die Überlegenheit der B„0„-Periklas-Überzüge,
insbesondere bei Erhitzungsperioden von mehr als etwa 2 Stunden, eindeutig hervor. Es wurde jedoch gefunden,
daß weitere Verbesserungen dadurch erzielt werden können, daß.
mein bis zu etwa 15 % feinteiligen Kohlenstoff zusetzt. Der
langsamer verbrennende Kohlenstoff liefert offenbar einen zusätzlichen Schutz während des Herausbrexmens des organischen
Bindemittels. Der dinrch Zugabe von feinteiligem Kohlenstoff
(in diesem Falle Koksgrus) erzielte verbesserte Schutz gehtThe above data clearly shows the superiority of the B "0" periclass coatings, in particular with heating periods of more than about 2 hours. It has been found, however, that further improvements can be achieved in that.
my up to about 15 % finely divided carbon adds. Of the
The slower-burning carbon apparently provides additional protection during the breakdown of the organic
Binder. The dinrch addition of finely divided carbon
(in this case coke breeze) achieved improved protection
40 9 8U/0 96040 9 8U / 0 960
aus der folgenden Tabelle II hervor, in welcher das gleiche Äthanol/Schellack-Träger/Bindeinittel-System verwendet wurde.from the following Table II, in which the same ethanol / shellac carrier / binder system was used.
Über- Zusammensetzung Schutzzahl (Asbest = 100) Durchzug der Feststoffe 1 Std. 2 Std. 4 Std. 6 Std. Durch- schnitt-Nr. in % . schnitt liehesOver- composition chutzzahl S (asbestos = 100) passage of the solids for 1 hr. 2 hr. 4 hr. 6 hrs. Average no. in % . cut borrowed
Be-Loading
0O0 MgO Koks - , 0 O 0 MgO coke -,
2 3 scinch-2 3 scinch-
ttmgsgewicht, ttmgs weight,
8 4,6 88,3- 7,1 1708 4.6 88.3- 7.1 170
9 4,7 85,Ö 10,3 144 10 5 85 10 1189 4.7 85, A 10.3 144 10 5 85 10 118
(kV
(
Es wird angenommen, daß die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Überzüge auf die'Bildung von festen Magnesio - Wüstit-Lösungen zurückzuführen ist, die bessere Schutzeigenschaften als normaler Zunder,haben. Außerdem wurden Untersuchungen durchgeführt, um festzustellen, ob die Einführung eines dritten hitzebeständigen (schwer schmelzbaren) Oxyds die Löslichkeit von FeO in MgO weiter begrenzt. Von einer Reihe von derartigen Oxyden, die untersucht wurden, ergab nur TiO9 eine Verbesserung in Bezug auf die Zunderverzögerung des basischen (MgO-B2O3-C)-ÜIt is assumed that the superiority of the coatings according to the invention is due to the formation of solid magnesia-wustite solutions which have better protective properties than normal scale. Studies have also been conducted to determine whether the introduction of a third refractory (difficult to melt) oxide will further limit the solubility of FeO in MgO. Of a number of such oxides that were examined, only TiO 9 gave an improvement in the scale retardation of the basic (MgO-B 2 O 3 -C) -E
4098 14/0 9604098 14/0 960
In den in der folgenden Tabelle III beschriebenen Versuchen wurden 200 g einer Feststoff mischung in einem wässrigen Träger suspendiert, der 100 ml Wasser, 1 g Ilydroxyäthylcellulose, 13 ml konzentriertes ΝΗ,ΟΗ und 10 ml eines 25 %igen Äthylen/ Acrylsäure-Mischpolymerisats enthielt. Bei den für die "Kontrollprobe1' angegebenen Ergebnisse handelt es sich um den Durchschnitt aus 5 getrennten Versuchen. Bestimmte andere der nachfolgend aufgezählten Proben stellen entsprechend den Durchschnitt von mehr als einem Versuch dar.In the experiments described in Table III below, 200 g of a solid mixture were suspended in an aqueous carrier containing 100 ml of water, 1 g of Ilydroxyäthylcellulose, 13 ml of concentrated ΝΗ, ΟΗ and 10 ml of a 25% ethylene / acrylic acid copolymer. The results reported for "Control Sample 1 " are the average of 5 separate tests. Certain other samples listed below accordingly represent the average of more than one test.
Feststoffe in %Addition of amines
Solids in%
schnittBy
cut
schnitt
lichesBy
cut
liches
zug
Nr.Above
train
No.
(Dthe
(D
schich
tung s-
ge-
wichfc_
(g/cm )Be
schich
tion s-
ge
wichfc_
(g / cm)
troll
probeCon
troll
sample
Der Feststoffgehalt betrug in allen Fällen 200 g, 1 409814/0960 The solids content in all cases was 200 g, 1 409814/0960
Die Wirksamkeit von TiO^-Zusätzen innerhalb des Bereiches von etwa 11 bis etwa 17 % TiO„ war für kurze Glühzeiten (beispielsweise von weniger als 3 Stunden) besonders ausgeprägt. Bei Glühzeiten von 4 Stunden und mehr entsprachen die TiO9 enthaltenden Überzüge in Bezug auf die Schutzzahl etwa denjenigen, in denen kein TiO9 verwendet wurde.The effectiveness of TiO ^ additives within the range from about 11 to about 17 % TiO 2 was particularly pronounced for short annealing times (for example of less than 3 hours). With annealing times of 4 hours and more, the coatings containing TiO 9 corresponded in terms of protection number approximately to those in which no TiO 9 was used.
Die erfindungsgemäßen Überzugsmassen können wie folgt formuliert werden:The coating compositions according to the invention can be formulated as follows will:
Wenn TiO9 innerhalb des bevorzugten Bereiches von 11 bis etwa 17 % verwendet wird, kann der MgO-Gehalt der Feststofffraktion innerhalb des Bereiches von etwa 65 bis etwa 80 % liegen. Beträchtlich niedrigere Werte an TiO7, z.B. 1 bis S %, können .für den basischen (MgO-B9O^-C)-Überzug nachteilig sein. Wenn TiO9 nicht innerhalb des bevorzugten Bereiches verwendet wird, sollte der MgO-Gehalt der Feststoff-When TiO 9 is used within the preferred range of 11 to about 17 percent, the MgO content of the solids fraction can be within the range of about 65 to about 80 percent. Considerably lower values of TiO 7 , for example 1 to 5%, can be disadvantageous for the basic (MgO-B 9 O ^ -C) coating. If TiO 9 is not used within the preferred range, the MgO content should be the solid
"ι"ι
fraktion stets größer als etwa 75 % und vorzugsweise größer als etwa 82 % sein (was etwas von der Konzentration der anderen Bestandteile abhängt).fraction always be greater than about 75 % and preferably greater than about 82% (which depends somewhat on the concentration of the other components).
Verschiedene Formen von MgO, z.B. Magnesit und ausgefälltes Magnesiumoxyd, liefern einen gewissen Schutz. Es wurde jedoch gefunden, daß der dichter gepackte (dichter gekörnte) Periklas einen wesentlich besseren Schutz liefert. Wegen des oben erwähnten nachteiligen Effektes von SiO9 sollte der Periklas so rein wie möglich sein. In allen Fällen sollte der SiO9~Gehalt unterhalb 2 %, vorzugsweise unterhalb 1 % liegen. Die Partikelgröße sollte zweckmäßig klei-Various forms of MgO, such as magnesite and precipitated magnesium oxide, provide some protection. However, it has been found that the more densely packed (more densely grained) periclase provides much better protection. Because of the adverse effect of SiO 9 mentioned above, the periclase should be as pure as possible. In all cases the SiO 9 content should be below 2%, preferably below 1%. The particle size should expediently be small
409814/0960409814/0960
ner als 0,25 mm (60 mesh) sein, insbesondere wenn der Überziig aufgesprüht (anstatt auf gestrichen) wird. Aus einem bisher unbekannten Grunde wird die Schutzwirkung, deutlich verbessert, wenn die Periklas^Partikelgröße innerhalb des sehr ,engen Bereiches von 0,125 bis 0,104 mm (120 bis 140 mesh) liegt.must be less than 0.25 mm (60 mesh), especially if the cover is sprayed on (instead of painted on). For a previously unknown reason, the protective effect becomes clear improved when the periclase ^ particle size is within the very narrow range from 0.125 to 0.104 mm (120 to 140 mesh).
Wenn der Boratgehalt in der Feststoffraktion weniger als . etwa 2 % beträgt, tritt bei hohen Temperaturen ein Haftungsverlust des Überzugs auf und der erzielte Schutz ist geringer als derjenige von Asbest.. Es sollten jedoch nicht mehr als etwa 10 % Borat verwendet werden, da dieser Zusatz die Zunderbildungsrate erhöht, ähnlich,wie Si0„. Ein besonders vorteilhafter Bereich liegt bei etwa 5,0 bis etwa 7,5 % B„0^. Da die Zugabe von Fremdkationen vorzugsweise ' vermieden wird, sollte das Borat entweder in. Form von (wasserfreiem) B^O,. oder in Form von Borsäure zugesetzt werden.When the borate content in the solid fraction is less than. is about 2%, there is a loss of adhesion of the coating at high temperatures and the protection achieved is less than that of asbestos. However, no more than about 10% borate should be used, since this additive increases the rate of scaling, similar to SiO ". A particularly advantageous range is from about 5.0 to about 7.5 % B "0". Since the addition of foreign cations is preferably avoided, the borate should either be in the form of (anhydrous) B ^ O ,. or added in the form of boric acid.
Obgleich C in jeder beliebigen· Menge bis zu etwa .15 % einen verbesserten Schutz ergibt, wird er vorzugsweise in einer Menge von mehr als etwa 6 % verwendet. Es kann jede bekannte Quelle für feinteiligen Kohlenstoff, z.B, Kienruß, Koksgrus, verwendet werden. Wahrend des Anfangsabschnittes der Glühbehandlung brennt der Kohlenstoff aus dem Überzug heraus. Deshalb sollte vorzugsweise die Verwendung von C in einer Menge von mehr als etwa 12 % (bezogen auf die Feststoffraktion) oder in einer Partikelgröße von mehr als 0,25 mm (60 mesh) vermieden werden, um eine übermäßige Porosität zu verhindern. Maximale VorteileWhile C in any amount up to about .15 % provides improved protection, it is preferably used in an amount greater than about 6%. Any known source of finely divided carbon, for example pine black, coke breeze, can be used. During the initial stage of the annealing treatment, the carbon burns out of the coating. Therefore, the use of C in an amount greater than about 12 % (based on the solids fraction) or in a particle size greater than 0.25 mm (60 mesh) should preferably be avoided in order to prevent excessive porosity. Maximum benefits
* 409^14/09* 409 ^ 14/09
werden erzielt, V7enn die Partikelgröße unterhalb 0,074 mm (200 mesh) liegt.are achieved if the particle size is below 0.074 mm (200 mesh).
Je nach Aufbringungsmethode und je nach den Parametern der Wärmebehandlung können die verschiedensten Träger-Birideinittel-Formulrerungen verv7endet werden. Der Träger selbst kann entweder organisch sein oder auf Wasser basieren. Aus Sicherheitsgründen ist ein Träger auf Wasserbasis bevorzugt. Obgleich der Feststoffgehalt von 10 bis 80 % variieren kann, ist ein begrenzterer Bereich von beispielsweise 40 bis 70 % bevorzugt, insbesondere wenn der Überzug aufgesprüht wird. Bei einem Feststoffgehalt unterhalb etwa 40 % wäre ein übermäßiges Erhitzen zum Verdampfen des Trägers erforderlich, während bei einem Feststoffgehalt von mehr als 70 % Schwierigkeiten beim Aufsprühen auftreten könnten. Die Suspenslcra der Feststoffe in Wasser macht die Verwendung eines Eindickungsmittel zur Erhöhung der Viskosität und eines Dispergiermittels, um'die Partikel in Suspension zu halten, erforderlich. Zur Erzielung einer "Grünfestigkeit" (Niederteraperaturkohäsion) für den Überzug ist ein Bindemittel erforderlich. Wenn jedoch die Gesamtmenge an organischem Material (Eindickungsmittel + Bindemittel) etwa 2 % des "Gesamtgewichtes derι Feststoffe übersteigt, löst sich der Überzug in einigen Fällen von dem Substrat ab, selbst wenn das Bindemittel eine ausgezeichnete Kohäsion dei- Partikel liefert. Depending on the method of application and the parameters of the heat treatment, a wide variety of carrier-Birideinmittel formulations can be used can be used. The carrier itself can either be organic or based on water. For safety reasons a water-based carrier is preferred. Although the solids content can vary from 10 to 80%, is a more limited range of e.g. 40 to 70% preferred, especially when the coating is sprayed on. A solids content below about 40% would be excessive Heating required to evaporate the support, while difficulties with solids content greater than 70% could occur when spraying. The Suspenslcra the solids in water makes the use of a thickener to increase the viscosity and a dispersant to keep the particles in suspension. To achieve "green strength" (low temperature cohesion) a binding agent is required for the coating. However, if the total amount of organic material (Thickener + binder) about 2% of the "total weight derι exceeds solids, the coating dissolves in some cases from the substrate even if the binder provides excellent cohesion of the particles.
Nachfolgend wird ein spezifisches Beispiel angegeben, in dem eine bevorzugte Forrnulie - ag auf Wasserbasis (wie sie in der beiliegenden Zeichnung angegeben ist) verwendet-wurde. DasA specific example is given below in which a preferred water-based formulation (as described in attached drawing) was used. That
4098147 09604098 147 0960
Träger~Bindetnittel~System hatte die folgende Zusammensetzung ;Carrier-binder system had the following composition ;
1 bis 100 ml H„01 to 100 ml H "0
2 bis 1 g Carboxyäthylcellulose2 to 1 g of carboxyethyl cellulose
2 bis 13 ml NH. OH
42 to 13 ml of NH. OH
4th
4 bis 10 ml eines 24 %igen Äthylen/Acrylsäure-Misch* Polymerisats·4 to 10 ml of a 24% ethylene / acrylic acid mixture * Polymer
Die Bestandteile wurden zugegeben und in der angegebenen Reihenfolge miteinander gemischt, um die Wirksamkeit des Mischpolymerisats aufrechtzuerhalten. Die Feststoffe, . welche tatsächlich den Überzug bilden, wurden getrennt in den folgenden Mengenverhältnissen miteinander gemischt:The ingredients were added and mixed together in the order listed to maximize the effectiveness of the Maintain mixed polymer. The solids,. which actually form the coating have been separated into mixed in the following proportions:
178 g Periklas, Partikelgröße 0,25 ram (60 mesh) 10 g BO ■ ■ 178 g periclase, particle size 0.25 ram (60 mesh) 10 g BO ■ ■
12 g feiner Koksgrus (Erdöl)12 g fine coke breeze (petroleum)
Die Feststoffraktion wurde dann unter Rühren dem Träger auf I'Jasserbasis zugegeben und auf die zu schützende Stahlbramme aufgesprüht.The solid fraction was then added to the carrier with stirring on a water basis and added to the steel slab to be protected sprayed on.
Ungeachtet des verwendeten Trägersystems und der angewendeten Auftragsmethode sollte der Überzug in einer Dicke innerhalb des Bereiches von mindestens etwa 0,04 bis nichtRegardless of the carrier system used and the method of application used, the coating should be within the range of at least about 0.04 to no thickness
2
mehr als etwa 0,25 g/cm aufgebracht werden. Unterhalb 2
greater than about 0.25 g / cm can be applied. Below
2
0,04 g/cm ist der Schutz völlig unzureichend. Um einen
ausreichenden Schutz über einen längeren Zeitraum als etwa2
0.04 g / cm, the protection is completely inadequate. To provide adequate protection over a longer period of time than about
4098U/09604098U / 0960
3 Stunden zu gewährleisten, wird vox*zugsv;eise ein Überzug verwendet, der mindestens etwa 0,08 g/cm dick ist. Die3 hours, vox * is supplied with a cover is used that is at least about 0.08 g / cm thick. the
?
obere Grenze von 0,25 g/cni ergibt sich aus der Neigung?
the upper limit of 0.25 g / cni results from the inclination
dickerer Überzüge, bei Uärmeschock abzublättern. Um diese. Neigung minimal zu halten, mrd insbesondere einethicker coatings, flaking off in case of thermal shock. Around these. Keeping inclination to a minimum is one thing in particular
2 obere Grenze der Dicke von etwa 0,15 g/cm ' eingehalten.2 upper limit of the thickness of about 0.15 g / cm 'complied with.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann klar, daß diese in vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassenThe invention has been described above with reference to preferred embodiments explained in more detail, but it is clear to those skilled in the art that these in many respects can be changed and modified without thereby departing from the scope of the present invention
409814/0960409814/0960
Claims (20)
0,25 g/cm Oberfläche des Gegenstandes erhalten.wird.2
0.25 g / cm surface of the object is obtained.
Standes aufbringt.14. The method according to at least one of claims 11 to 13, characterized in that the coating in a thickness of about 0.08 to
Ranks.
von etwa 0,08 bis etwa-0,15 g/cm Oberfläche des Gegen-2
from about 0.08 to about -0.15 g / cm surface of the counter
Temperaturen oberhalb etwa 1260 C (2300 F) über einen
Zeitraum von mehr als etwa 3 Stunden durchführt.15. The method according to at least one of claims 11 to 14, characterized in that a steel containing Ni is used as the iron-containing object and the heat treatment is applied
Temperatures above about 1260 C (2300 F) over a
Performs for a period of more than about 3 hours.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00291849A US3827922A (en) | 1972-09-25 | 1972-09-25 | Method of retarding metal scale formation with carbon-containing mgo-b2o3 coatings |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2347728A1 true DE2347728A1 (en) | 1974-04-04 |
Family
ID=23122118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732347728 Ceased DE2347728A1 (en) | 1972-09-25 | 1973-09-21 | COATING DIMENSIONS FOR DELAYING SCALE FORMATION AT TEMPERATURES ABOVE 1177 DEGREES C. |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3827922A (en) |
JP (1) | JPS503931A (en) |
BE (1) | BE804948A (en) |
CA (1) | CA1006186A (en) |
DE (1) | DE2347728A1 (en) |
FR (1) | FR2200339B1 (en) |
GB (1) | GB1451235A (en) |
IT (1) | IT999582B (en) |
PL (1) | PL86828B1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3956028A (en) * | 1972-09-25 | 1976-05-11 | United States Steel Corporation | Temporary scale retardant coatings |
SE367844B (en) * | 1972-10-26 | 1974-06-10 | Asea Ab | |
US3959028A (en) * | 1972-11-20 | 1976-05-25 | The International Nickel Company, Inc. | Process of working metals coated with a protective coating |
JPS5226206B2 (en) * | 1973-04-11 | 1977-07-13 | ||
US4511124A (en) * | 1983-05-03 | 1985-04-16 | Lone Star Steel Company | Method and composition for fluidization of accumulated pit scrap in soaking pits |
GB2164665B (en) * | 1984-09-24 | 1988-06-08 | Honda Motor Co Ltd | Spacers for use in brazing |
-
1972
- 1972-09-25 US US00291849A patent/US3827922A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-09-17 BE BE135730A patent/BE804948A/en unknown
- 1973-09-17 GB GB4355573A patent/GB1451235A/en not_active Expired
- 1973-09-21 DE DE19732347728 patent/DE2347728A1/en not_active Ceased
- 1973-09-24 IT IT69810/73A patent/IT999582B/en active
- 1973-09-24 CA CA181,736A patent/CA1006186A/en not_active Expired
- 1973-09-25 FR FR7334371A patent/FR2200339B1/fr not_active Expired
- 1973-09-25 JP JP48107089A patent/JPS503931A/ja active Pending
- 1973-09-25 PL PL1973165419A patent/PL86828B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2200339A1 (en) | 1974-04-19 |
JPS503931A (en) | 1975-01-16 |
FR2200339B1 (en) | 1978-11-10 |
CA1006186A (en) | 1977-03-01 |
GB1451235A (en) | 1976-09-29 |
IT999582B (en) | 1976-03-10 |
PL86828B1 (en) | 1976-06-30 |
US3827922A (en) | 1974-08-06 |
BE804948A (en) | 1974-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3178321A (en) | Coating compositions for metals and method of heat treating metals | |
DE3327251A1 (en) | COATING MEASURES FOR PREVENTING THE OXIDATION OF ELECTRODES DURING THE PRODUCTION OF IRON METALS, IN PARTICULAR STEEL, IN ELECTRIC OVENS | |
DE2347728A1 (en) | COATING DIMENSIONS FOR DELAYING SCALE FORMATION AT TEMPERATURES ABOVE 1177 DEGREES C. | |
DE2909020A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING AN ELECTROMAGNETIC SILICON STEEL | |
DE907685C (en) | Water-repellent mineral oil composition for cold-rolled workpieces made of corrosive metals | |
DE2856324A1 (en) | SILICON STEEL AND METHOD FOR PROCESSING IT | |
DE3038034A1 (en) | SILICON STEEL AND METHOD FOR ITS PROCESSING | |
DE2803216A1 (en) | PROCESS FOR DIFFUSING AN ELEMENT INTO A METAL | |
DE1458974B2 (en) | USE OF AN INORGANIC MIXTURE AS A FLOATING COVER ON STEEL SHEETS | |
DE2745913A1 (en) | PLATING INHIBITOR AND METHOD OF PARTIAL PLATING OF STEEL PLATES WITH MOLTEN METAL USING THE SAME | |
US3956028A (en) | Temporary scale retardant coatings | |
DE60217250T2 (en) | Continuous annealing process for producing an improved surface appearance | |
DE2729335C3 (en) | Oxidation inhibitors for use during rolling in steel production | |
DE839019C (en) | Coating compound for melting devices that come into contact with molten aluminum | |
EP0022999B1 (en) | Corrosion inhibiting composition for aluminium and aluminium alloys | |
AT301892B (en) | Process for preventing the formation of suds (oxidation) in goldware production | |
DE739220C (en) | Process for increasing the citric acid solubility and improving the grindability of Thomas slag | |
DE3917004A1 (en) | Water-based protective coating composition for local protection of metal surfaces during the heat treatment thereof | |
DE752376C (en) | Process to increase the solubility of citric acid and ammonium citrate in Thomas slag | |
DE740517C (en) | Process for the heat treatment of austenitic materials in a tower furnace | |
AT214156B (en) | Gold alloy and process for its heat treatment | |
DE730883C (en) | Heat-resistant coating compounds | |
DE485296C (en) | Process for the impregnation of objects made of metals or other suitable materials with aluminum or aluminum alloys | |
AT148151B (en) | Process for preparing iron or the like for applying a base glaze free of adhesive oxide. | |
DE641783C (en) | Process for the production of objects that are corrosion-resistant in the gas phase |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8131 | Rejection |