Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11440
.pdf
соединено посредством цепи v с шестерней v' на промежуточном валу V2, к которому прикреплена шестерня
v' для приема цепи v4, проходящей через шестерню u' на втором промежуточном валу w), к которому также
прикреплена коническая шестерня w2, которая зацепляется с конической шестерней x', приводимой в
движение электродвигателем, и 30 на шпинделе x, установленном в кронштейне x9, несет рекламный
барабан или листья и и несущий кривошипный диск x', имея там, мы не заявляем о наличии такого устройства.
На кривошипном пальце i 4. Кривошип Rlaving, описанный далее подробно, и палец X 4 входят в зацепление с
рычагами. Установив природу нашего изобретения звездообразного колеса V, жестко закрепленного на оси
барабана N, и то, каким образом оно предназначено для приема 35 шпинделя барабана N, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_409718.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=409718&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB409718A
[]
ПАТЕНТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Дата проведения конвенции (Чехословакия): 2 июня 1932 года.
409,718 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 31 октября 1932 г. № 30661 32.
Окончательная версия принята к публикации: 30 апреля 1934 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Способ и устройство для нанесения термостойких и кислотостойких покрытий на поверхности изделий.
Мы, компания DBUTSCHE EDELSTAIMWERKE A Ii T Ill NGESELLSCI-IAIT из Крефельда, Германия, и компания
E Ri CH FRITZ ERUP PA из Фукса, Нордхоффштрассе 42, Лейпциг, A 26, Германия, граждане Германии,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к способу нанесения термостойкого и кислотостойкого защитного покрытия
на изделие, которое, по меньшей мере, в своем поверхностном слое или слоях содержит или состоит из
одного или нескольких карбидообразующих металлов группы хрома.
Изобретение заключается в полной или частичной карбюризации указанных металлов хромовой группы при
повышенной температуре, но ниже температуры плавления обрабатываемого изделия или слоя, и
предпочтительно ниже температуры, при которой могут происходить какие-либо существенные изменения в
структуре обрабатываемого изделия или слоя, путем воздействия на поверхностный слой, содержащий
указанные металлы, атмосферы газов или паров, содержащих углерод, и пропускания электрического
разряда через эти газы или пары и/или вызывающего их взрыв, в результате чего указанные газы или пары
термически диссоциируют, и из них отделяется углерод, который может соединяться с элементами хромовой
группы.
Таким образом, изделие покрывается твердым, плотным и коррозионностойким покрытием, обладающим
особенно высокой износостойкостью при повышенных или обычных температурах. Покрытие не
расслаивается и не отслаивается, и, в отличие от ранее созданных карбидных поверхностей (например,
изделий из цементированного железа), является гладким, однородным, без микроскопических трещин и имеет
идеально равномерную толщину. Толщина может быть изменена по желанию.
Разумеется, если необходимо нанести защитное покрытие на изделие, которое еще не имеет поверхностного
слоя из карбидообразующих элементов хромовой группы, то такой слой должен быть нанесен на него,
например, методом гальванического покрытия или любым другим известным методом. Этот слой также может
иметь любую желаемую толщину. Таким образом, изделие может полностью состоять из
карбидообразующего металла хромовой группы или, в качестве альтернативы, из любого другого
подходящего конструкционного материала, в последнем случае оно, конечно же, как указано, должно быть
сначала снабжено слоем такого металла. Такой слой, конечно же, не обязательно должен быть нанесен на
всю поверхность изделия; он может быть нанесен только на его отдельных участках, по желанию.
В качестве металлов, которые могут быть использованы для покрытия, можно применять хром, вольфрам,
молибден и уран; хром, конечно же, является предпочтительным металлом из-за его дешевизны и простоты
нанесения. Металл может быть нанесен электролитическим способом, если это возможно; в качестве
альтернативы, тонкий металлический лист может быть нанесен на покрываемую поверхность прокаткой при
повышенной температуре.
Кроме того, согласно изобретению может быть создан покрывающий слой, содержащий множество слоев
различных металлических сплавов и смесей, расположенных таким образом, что любые различия в
коэффициентах теплового расширения соседних слоев уменьшаются до такой степени, что исключается
всякая опасность расслоения или отслоения одного из слоев. Такой покрывающий слой защищает покрытое
изделие, не отслаиваясь от него даже в случае больших и внезапных перепадов температуры.
Изобретение можно объяснить на примере. Предположим, что стальное изделие предварительно покрыто
хромом электролитическим способом, и этот хромовый слой теперь полностью или частично преобразуется в
карбидный покрывающий слой.
На прилагаемом схематическом чертеже: Рисунок 1 показывает сечение стального изделия, сначала
подвергнутого электролитическому покрытию; Рисунок 2 показывает вид покрывающего слоя, нанесенного на
основной материал (сталь) методом карбонизации (карбюризации) в соответствии с изобретением; Рисунок 3
представляет собой аналогичный вид, показывающий преобразование покрывающего слоя путем дальнейшей
карбуризации слоя, показанного на Рисунке 2, в соответствии с изобретением; Рисунок 4 показывает вид
сбоку, частично в разрезе, аппарата для осуществления одной модификации изобретения; Рисунок 5
представляет собой схематический эскиз некоторых деталей на Рисунке 4 и различных электрических
переключателей и принадлежностей для осуществления карбонизации путем автоматического пошагового
повторения карбонизации; Рисунок 6 показывает вертикальное сечение дополнительных деталей, главным
образом вдоль линии 6-6 на Рисунке 5; Рисунок 7 показывает вид, аналогичный виду на Рисунке 4, другого
аппарата для нанесения покрывающего слоя на внутреннюю поверхность вместо внешней.
На рисунке 1 стальная деталь 10 расположена на поверхности, подлежащей защите хромовым покрытием 11.
Это покрытие предпочтительно подвергается процессу очистки для удаления любых скопившихся газов;
предпочтительно, покрываемое изделие нагревается в вакууме примерно до 3000 °C в течение примерно 30
минут. Нанесение покрытия может быть осуществлено любым подходящим способом, например, методом
электролитического осаждения. Толщина хромового слоя может быть выбрана в соответствии с
требованиями; в любом случае он должен образовывать компактный или плотный, когезивный слой на стали.
В процессе электролитического хромирования на катоде происходит интенсивное выделение водорода, в
результате чего часть водорода проникает в осажденный хром. Кроме того, как правило, в хромовом покрытии
присутствуют микроскопические трещины и щели. По этой причине в обычной практике нанесения покрытий
обычно сначала проводят электролитическое никелирование, меднение или другое металлическое покрытие,
а хромирование наносят только в том случае, если изделие, покрытое таким образом, необходимо защитить
от ржавчины или коррозии.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что такая основа из никеля, меди или другого металла
может быть заменена хромовым покрытием или защитным слоем, поскольку все трещины и зазоры
заполняются хромом.
В процессе производства защитного слоя согласно изобретению, происходит своего рода углеродная
обработка, в результате чего защитный слой становится абсолютно непроницаемым.
Согласно изобретению, хромирование, как показано на рисунке 1, предпочтительно подвергается цементации
(карбонизации) до образования защитного слоя для стального основного материала 10, который имеет
внешний поверхностный слой 12 из карбида хрома, слой 13 из хрома под ним и самый внутренний базовый
слой 14 из сплава хрома и стали, как показано на рисунке 2. Глубина (толщина) слоя 12, преобразованного в
карбид, может регулироваться по желанию. На рисунке 3 показано, как может быть создан промежуточный
слой 15 в дополнение к слоям 121, 131, 141, соответствующим слоям 12', 13, 14 на рисунке 2, причем слой 15
представляет собой сплав хрома 70 и карбидов хрома между слоями 121 и 131.
При осуществлении изобретения на основной материал наносится хромовое покрытие или слой, например,
методом электролиза 75, и полностью или частично преобразуется путем контакта 80 с хромовым слоем
углеводорода в газообразном или парообразном состоянии (например, метана, этилена, ацетилена, бензина
или бензола). Затем углеводород термически диссоциирует путем пропускания электрического разряда через
него и/или путем его взрыва, в результате чего углеводород отделяется, что приводит к 85-пропусканию
хромового слоя на желаемую глубину. Температура не должна повышаться до такой степени, чтобы часть
хрома или материала, составляющего изделие, расплавилась. Предпочтительно 90, чтобы температура была
такой, чтобы структура основного материала (особенно если он кристаллический) не изменялась.
Глубину превращения слоя 95 хрома можно одновременно определить выбором давления. Поддержание
нейтральной или восстановительной атмосферы в момент присоединения углерода к хрому 100 в этом случае
обеспечивается самим выделяющимся водородом.
Аппарат, показанный на рисунках 4, 5 и 6, предназначен для проведения карбонизации при постоянном
объеме; он включает в себя герметично закрытый контейнер с опорной плитой 16 и крышкой 15. В открытый
контейнер можно поместить один или несколько предметов (17) (в показанном примере — два поршня 110),
которые должны быть снабжены наружным хромированным покрытием с защитным покрытием или
поверхностным слоем или конструкцией. Части 15 и 16 скреплены болтами 18; 19 — это уплотнение. Труба
115 20 ведет к вакуумному насосу, который не показан, а труба 21 идет к резервуару, который также не
показан и который содержит хранилище или, например, ацетиленовый газ 5, т.е. давление 30-50 кг/см².
Установлен манометр 22 при 120 К и свечи зажигания 23.
Электромагнитно управляемый клапан 24, имеющий шток клапана 24а, на котором расположен элемент a.
Якорь магнита 24b расположен, находится 125 в выводе 20. Когда этот якорь притягивается двумя
расположенными над ним катушками электромагнита 24c, клапан открывается; когда якорь притягивается
двумя катушками 24d, расположенными под ним 130 i i 1 409,2718 409,718, клапан закрывается.
Аналогичный клапан 25 расположен в выводе 21; управление этим клапаном осуществляется аналогичным
образом с помощью якоря 25b на штоке клапана 25a и катушек 25c, 25J, расположенных соответственно выше
и ниже него. На верхнем конце штока 25a предусмотрен контакт 26, который касается неподвижного
контрконтакта 26a, когда шток 25a находится в закрытом положении.
Внутри корпуса манометра находятся три пары контактов: A и A', B и B', C и C'. Контакты A', B и C' подключены
к соответствующему источнику тока или заземлены выводами 27, 28, 29.
Контакт А соединен выводами 30, 31 с двумя катушками 25c и заземлен, а также соединен выводами 32, 33 с
двумя катушками 24d и заземлен. Контакт В соединен выводами 34 с двумя катушками 25d и заземлен, а
также выводом 36 с контактом 26, подключенным к штоку клапана 25a. Неподвижный контакт 26 соединен с
искровыми свечами 23 выводами 37, 38. Контакт С прикреплен к двум катушкам 24c1 выводами 39, 40.
Стрелка манометра 22а обычно показывает ноль по шкале (Рисунок 5).
На шкале показано давление газа. К заостренной части стрелки прикреплен элемент 41 с проводящей щеткой
42, которая удерживается стрелкой; с помощью этой щетки можно замкнуть каждую из трех пар контактов AA',
BB', CC' соответственно, когда стрелка указывает на подходящее место на шкале.
Контакты предпочтительно имеют дугообразную форму и расположены по кругу. Когда манометр показывает
соответствующее избыточное давление, например, две атмосферы, пара контактов BB' соединяется щеткой
42.
Когда показания манометра падают до ранее определенного более низкого значения давления, контакты AA'
замыкаются щеткой; когда манометр показывает более высокое значение, 4-20 атмосфер, контакты C и C'
замыкаются.
Предполагается, что контейнер 15, 16 после установки хромированных поршней 17 (рис. 4) герметично закрыт
и затем нагрет. Если до поршней 17 в аппарате обрабатывались другие предметы, клапан 25 ацетиленового
провода 21 закрывается, а клапан 24 в проводе вакуумного насоса открывается. Аналогичным образом
вакуумный насос запускается и предпочтительно останавливается по завершении обработки.
O 6 Давление в контейнерах 15, 16 первоначально равно давлению внешней атмосферы (нулю по шкале),
хотя клапан, расположенный в трубопроводе насоса 20, открыт. Следовательно, щетка 42 принимает E вверх
по положению согласно рисунку 5, и все токовые цепи разомкнуты.
При постепенной откачке давление в сосуде 15, 16 падает до достижения заданного предела, близкого к
абсолютному вакууму. Пара контактов 70 AA' теперь замыкается щеткой 42, два магнитных катушки 24d
возбуждаются и закрывают клапан в вакуумном проводе 20, в то время как катушки 25a открывают клапан в
ацетиленовом трубопроводе 5 21. Ацетилен теперь поступает под желаемым высоким давлением (при
необходимости с помощью редукционного клапана) в сосуд 15, 16, так что давление повышается примерно до
2 атм. В этот момент контакты 8G BB' замыкаются щеткой 42, и два магнитных катушки 25d закрывают клапан
в ацетиленовом проводе 21. Контакты 26 также замыкаются (рис. 5), и свечи зажигания 23 подвергаются
натяжению 8,5, в результате чего проходят искры. Газ в сосуде 15, 16 воспламеняется. Возникший взрыв
диссоциирует углеводород и водород газа, и начинается карбонизация (карбюризация) хромового покрытия
17. Внезапное повышение давления в контейнере чрезвычайно велико, стрелка манометра покажет гораздо
более высокое давление, и в результате щетка 42 почти мгновенно отводится от контактов BB' и
перемещается по часовой стрелке по контактам CC1; вследствие этого две катушки магнита 24c приводят к
открытию клапана OO в проводнике насоса 20, в результате чего давление взрыва уменьшается, и почти
мгновенно следует падение температуры после взрыва. Щетка 42 так быстро поворачивается вправо, что
желательно расширить контакты на шкале на значительную часть пути щетки (как показано на рисунке), чтобы
обеспечить возбуждение двух катушек магнита 24o и открытие клапана в проводнике насоса A10 20.
После открытия клапана в проводнике 20 остаток газа в контейнере 15, 16 откачивается с помощью
вакуумного насоса. Давление в этом контейнере 115 падает, и стрелка манометра снова возвращается в
положение пониженного давления, где контакты AA' снова замыкаются щеткой 42. Однако во время этого
возврата щетка 42 не может замкнуть цепь тока зажигания через контакты BB', поскольку эта цепь разомкнута
разомкнутой контактной парой M6.
В конце вращения щетки 125 12 влево во время падения давления контакты AA' снова замыкаются, и
описанный цикл событий повторяется.
После повторения этих циклов 3 (а) столько раз, сколько необходимо, хромовое покрытие поршня 17 будет
карбонизировано (карбонизировано) на заданную глубину. Вакуумный насос теперь выключен. Для получения
карбонизации, подобной представленной на рисунке 2, например, достаточно 5-10 повторений, операция
занимает около 1-2 минут. Для получения карбонизации, как показано на рисунке 3, например, достаточно
50-100 повторений цикла, что занимает около 10-15 минут.
Когда вакуумный насос выключен, например.
При ручном управлении части аппарата (рисунки 4, 3 и 6) всегда остаются в положении, необходимом для
начала и продолжения новой автоматической операции, то есть, при нулевом положении стрелки манометра
22а клапан 24 в насосном трубопроводе открыт, а клапан 25 в ацетиленовом трубопроводе закрыт. Если
насос выключен, например, щетка 42 поворачивается вправо от контактов AA' к контактам BB1 под давлением
ацетилена, поступающего в камеру 15, 16, поскольку клапан 25 открыт. Однако клапан 24 закрыт, и насос,
работает он или нет, остается без влияния. Следовательно, щетка 42 продолжит свое движение вправо,
перекрыв контакты B1, в результате чего закроется клапан 25 в ацетиленовом трубопроводе и произойдет
взрыв ацетилена в емкости 15, 16.
В результате взрыва щетка 42 замкнет контакты CC', которые откроют клапан в насосном кабеле, но при этом
оставят клапан 25 в ацетиленовом кабеле закрытым. Поскольку клапан в насосном кабеле теперь открыт,
давление в контейнере падает, и результирующее движение иглы 22a влево будет продолжаться только до
тех пор, пока в контейнере не установится атмосферное давление; следовательно, щетка 42 не достигнет
контактов AA', и, следовательно, клапан 24 не закроется снова и клапан 25 не откроется снова.
Устройство, показанное на рисунке 7, работает так же, как описано выше. Оно предназначено главным
образом для карбонизации хромированных поверхностей внутри полых изделий, таких как, например, труба
43. Таким образом, внутренняя часть таких изделий может являться частью камеры взрыва.
Такая труба, достаточно жесткая, прилегает с каждого конца к уплотнительным кольцам, так что внутреннее
пространство герметично закрывается, когда закрывающие элементы 45, 56, опирающиеся на эти уплотнения,
прижимаются друг к другу, причем крышка 45, например, установлена на опоре 47, жестко прикрепленной к a.
гидравлический пресс 48, при этом крышка 46 установлена на поршне сжатия 49.
Провода 20а и 21а соответствуют соответственно проводу насоса 20 и проводу ацетилена 21 на рисунке 4,
свечи зажигания 2а соответствуют свечам зажигания 23 на рисунке 4, манометр 221 соответствует манометру
22. Провода 20а и 21а снабжены клапанами, как клапаны 24 и 256 на рисунке 4, а манометр 221 имеет
соответствующие контакты и контактную щетку на стрелке. С помощью этих 75 деталей создаются
электрические цепи, как на рисунках 4, 5 и 0. Аппарат используется так же, как описано в начале, в котором,
конечно, внутренние поверхности также могут быть науглерожены. Ацетилен представляет собой
ненасыщенный углеводород, который распадается на свои компоненты, водород и углерод, под действием
тепла или давления, или в результате воспламенения. Это термическое разложение уже осуществлено в той
степени, в которой 87 % при 6000 °C. При 7500 °C степень диссоциации возрастает до 97 % даже при
нормальном давлении, когда ацетилен, например, пропускают через соответствующим образом нагретую
печь.
В трубке диссоциация происходит взрывообразно при температуре 9000 °C и избыточном давлении всего в
одну атмосферу.
При контакте ацетилена с электрической искрой или раскаленной проволокой 95 при нормальном давлении и
постоянном объеме взрывное разложение происходит только вблизи проволоки или искры. Однако при более
высоком давлении и постоянном объеме воспламенение 100 приводит к полному разложению.
Такая термическая диссоциация при постоянном объеме используется в изобретении и вносит существенный
вклад в элегантное получение карбидов хрома. Сначала температура диссоциации взорвавшегося чистого
ацетилена превышает 30000 °C. Эта температура сама по себе обеспечивает карбонизацию хрома, т.е.
образование одного или нескольких карбидов хрома, что происходит уже при гораздо более низких
температурах (если присутствуют хром и кальций). Кроме того, выделяется соответствующее количество
водорода, который остается в газообразном состоянии. Выделенный углерод также проникает в поры слоя
хрома под давлением водорода. Следовательно, водород не только обеспечивает нейтральную атмосферу
вокруг слоя, подлежащего карбонизации, но и своим высоким давлением при постоянном объеме действует
как движущая сила.
Отделившиеся частицы углерода проникают глубоко во все поры, трещины и, кроме того, в сам
обрабатываемый материал. Если описанные операции повторяются, поверхность хрома науглероживается
при все более высоких температурах на все большую глубину. В следующей таблице приведены результаты,
полученные в экспериментах с взрывом с использованием чистого ацетилена (100 % CH) при постоянном
объеме:
Нажимайте непосредственно на кнопку. Продолжительность. Соотношение избытка воспламенения после
диссоциации. Нажатие кнопки. Нажатие кнопки в атмосферах. Ассоциация в атмосферах (в 1/1000 сек) до
окончательного нажатия.
2
.23 8 77 _ 3 93 2.23 10 73 4 81 3.50 18 58 77 8 5 31 3.73 19 33 _ 5 53 5.98 41 13 66 7 6 90 5.98 43 43 _ 7 26 5.98
41 53 45 9 6 94 11.23 92 73 26 1 8 24 11.23 91 73 39 2 8 0 21.13 213 70 16 6 10 13 21.13 212 60 18 2 10 13 Если,
например, поверхности хрома, полученные электрохимическим методом, исследуются методом алмазной
царапки, то получают соответствующие значения твердости. Если же такое хромовое покрытие, согласно
изобретению, превратить в карбиды, то методом алмазной царапки можно определить твердость,
соответствующую примерно 3800 градусам Бринелля. Твердость стали, содержащей 0,8% углерода,
составляет всего 20 градусов Бринелля. Температура плавления чистого хрома составляет около 16150 °C, а
карбида хрома — около 20000 °C.
Кроме того, карбиды хрома не подвергаются воздействию азотной кислоты, в то время как хром растворяется
даже серной кислотой, хотя и с трудом, и соляной кислотой с большой скоростью.
Хотя хром устойчив к щелочам, хромовое покрытие, нанесенное электролитическим методом, не
обеспечивает полной защиты покрытой поверхности, поскольку покрытие не является пористым. Кроме того,
электролитически осажденный хром перенасыщен водородом, образующимся в процессе гальванизации,
который заполняет промежутки между кристаллами хрома и поглощается ими. Незначительные изменения
температуры вызывают расширение хрома, отличающееся от расширения поглощенного в нем водорода, в
результате чего происходит отслоение хромового покрытия от поверхности, расположенной под ним.
Благодаря изобретению электролитически осажденное хромовое покрытие преобразуется в карбиды хрома, и
получается хромовое покрытие, являющееся идеальной защитой для расположенного под ним металла.
Такое покрытие обладает исключительной твердостью, очень высокой температурой плавления и
демонстрирует абсолютно однородную и равномерную структуру. Превращение электролитически
полученного хромового покрытия в карбид хрома осуществляется в утвержденной модификации изобретения
после нагрева хромового покрытия до высоких температур в вакууме, в результате чего межкристаллитный
водород удаляется, а поры и трещины в хроме остаются открытыми, что облегчает глубокое проникновение
углерода в хром. Этот нагрев лучше всего проводить в вакууме после того, как изделия с хромовым
покрытием были вымыты и высушены. Для этой цели в камере взрыва целесообразно предусмотреть
устройство предварительного нагрева 60 для поверхностей, подлежащих карбонизации. Лучше всего для этой
цели используется соответствующим образом защищенный электрический нагревательный элемент. При
использовании изобретения количество взрывов зависит от толщины слоя хрома и желаемой степени
карбонизации. Если взрывы повторялись достаточно часто, то вариант 70 Процесс превращения хрома в
карбид хрома происходит таким образом, что образуется защитный покрывающий слой, содержащий
поверхностный слой карбида хрома, слой хрома и карбида хрома 75 под ним, а под ним — слой хрома. Если
хром нанесен на поверхность железа или стали, то, как показано на рисунке 3, будет также присутствовать
самый нижний слой сплавов хрома и железа 80, которые отделяют карбиды хрома от железа и одновременно
образуют прочное соединение между слоем хрома и железом.
Если поверхность необходимо защитить только на 85% от коррозии, достаточно нескольких взрывов, и в этом
случае также будет достаточно очень тонкого слоя хрома (1110 000 или 1/100 000 дюйма). Если требуется
обеспечить защиту от механического износа, целесообразно начать с более толстого слоя хрома (толщиной
около нескольких тысячных дюйма) и позволить сформировать более толстый слой карбида хрома с помощью
большего количества взрывов.
Нам известно, что в ранее разработанном процессе нанесения на металл, например, железо, поверхностного
сплава хрома было обнаружено, что железо декарбонизируется, и было предложено восстановить или даже
увеличить содержание углерода в железе путем нагревания обработанного металла в углеводородном газе.
Нам также известен процесс получения электродного материала для вакуумных трубок, в котором
высокоплавкий металл, например молибден или вольфрам, покрывается слоем легко карбонизируемого
металла, предпочтительно металла из группы железа, после чего последний карбонизируется путем
воздействия углеводородного газа, такого как ацетилен, который нагревается либо путем пропускания тока
через покрытый металл, либо путем внешнего нагрева сосуда.
1 Теперь, подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_409719.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=409719&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB409719A
[]
, 1 \ 4/ -1
', X R)1 '
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата заключения конвенции (Чехословакия): 26 июля 1932 года.
409,719 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 31 октября 1932 г. № 30662/32.
F'1 {; (Патент на дополнение к Конвенции № 409,718 (Чехословакия): 2 июня 1932 г.) h Полностью принят: 30
апреля 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Способ нанесения термостойких и кислотостойких покрытий на поверхности изделий.
Мы, компания Di UTSCHE EDELSTALWEMICE AIKTIENTGESELLSCH+A 1 FT из Крефельда, Германия, и Эрих
Фриц Крутпа из Фукс Нордхофистрассе, 42, Лейпциг, N 26, Германия, гражданин Германии, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию или модификации процесса, описанного и заявленного
в основной спецификации № 30661/32 (серийный номер).
(i 5 409,718) В основной спецификации описывается способ нанесения термостойкого и кислотостойкого
защитного покрытия на изделие, которое, по меньшей мере, в своем поверхностном слое или слоях содержит
или состоит из одного или нескольких карбидообразующих металлов группы хрома. Согласно этому способу
из основной спецификации, указанные металлы группы хрома полностью или частично науглероживаются при
повышенной температуре, но ниже температуры плавления обрабатываемого изделия или слоя и
предпочтительно ниже температуры, при которой может произойти какое-либо существенное изменение
структуры обрабатываемого изделия или слоя, путем воздействия на поверхностный слой, содержащий
указанные металлы, атмосферы углеродсодержащих газов или паров и пропускания электрического разряда
3 в указанных газах или парах или через них и/или вызывая их взрыв, в результате чего указанные газы или
пары термически диссоциируют, и из них отделяется углерод, который может соединяться с элементом или
элементами группы хрома.
Как правило, такая термическая диссоциация влечет за собой такое повышение температуры, что слой,
подлежащий науглероживанию, также нагревается достаточно для протекания реакции образования
карбидов.
Дальнейшие эксперименты показали, что такая карбидизация возможна не только элементов группы хрома,
но и всех элементов, которые сами образуют карбиды, и согласно настоящему изобретению изделие,
подвергнутое карбидизации, содержит, по меньшей мере, в своих поверхностных слоях один или несколько
карбидообразующих элементов, отличных от элементов группы хрома или в дополнение к ним. 55 Примерами
рассматриваемых элементов являются железо, кремний, бор, церий, титан, цирконий, ванадий и тантал, а
также следующие элементы группы хрома (если таковые используются): 60 хром, молибден, вольфрам, уран.
Изделие может состоять полностью из элементов, не входящих в группу хрома, отдельно или в смеси с
элементами группы хрома.
Однако главное заключается в том, что рассматриваемые 65 элементов должны составлять обрабатываемую
поверхность. Таким образом, само изделие может состоять из любого подходящего конструкционного
материала и быть покрыто одним или несколькими из рассматриваемых элементов. Если присутствуют
разные элементы, они не должны располагаться в одних и тех же слоях; Они могут располагаться в
различных наложенных слоях большей или меньшей толщины, но в каждом случае в пределах диапазона
глубины действия образовавшихся термоионов. Такая глубина действия зависит как от степени диссоциации,
так и от давления, возникающего при диссоциации содержащего углерод газа или пара, а также от
проницаемости самих слоев, которая, в свою очередь, может варьироваться от материала к материалу.
Поверхность или обрабатываемые слои могут состоять из одного или нескольких элементов, смешанных или
сплавленных вместе, или в химической комбинации, причем один или несколько элементов являются
карбидообразующими элементами, не входящими в группу хрома. Цементируемый слой может быть частью
остальной части тела и образовывать с ним однородный кусок, или, более конкретно, он может быть нанесен
на него и может состоять либо из того же, либо из другого субъединицы. Любой способ нанесения и.
Может быть использовано такое сочетание слоя с материалом, которое достаточно надежно для того, чтобы
при последующем предполагаемом использовании изделия не допускалось ни механическое, ни химическое
разделение, если изделие подвергается химической обработке.
Кроме того, согласно изобретению, обработке могут подвергаться и изделия, полученные, например, методом
литья или спекания, независимо от того, подвергались ли они впоследствии какой-либо механической
обработке или нет.
Карбидообразующие элементы, которые должны формировать внешний слой, могут наноситься любым
подходящим способом или комбинацией способов, и, в частности, они могут наноситься механически, т.е.
наноситься методом напыления, прессования или прокатки, как в горячем, так и в холодном состоянии. Они
могут быть осаждены химическим или электролитическим способом. Они могут быть нанесены методом
электролиза расплавов, диффузии или любым другим подходящим способом, в частности, посредством
процесса гальванического покрытия. Наконец, они также могут быть спечены или сплавлены.
Для осуществления изобретения не обязательно, чтобы слой, подлежащий цементации, наносился
непосредственно или косвенно на металлосодержащее изделие. Напротив, например, можно обрабатывать
изделия из фарфора или другого керамического материала, или даже изделия из мрамора и других
природных каменных материалов.
Обработке могут подвергаться также изделия из спеченных сплавов и прессованных масс, такие как,
например, искусственный камень и искусственные смоляные массы.
В соответствии с изобретением, наружные слои, содержащие карбидообразующие элементы, отличные от
элементов хромовой группы или в дополнение к ним, полностью или частично науглероживаются при
повышенной температуре путем воздействия атмосферы углеродсодержащих газов или паров и пропускания
электрического разряда в указанных газах или парах или через них и/или вызывая их взрыв, как описано,
например, в исходной спецификации.
Например, искры могут передаваться между электродами в газе или паре, или взрыв может быть вызван,
например, нагревом. Хотя карбонизация проводится при повышенной температуре (желательно, достигаемой
электрическим способом, например, резистивным нагревом), она должна быть ниже температуры плавления
обрабатываемого изделия или золы и предпочтительно ниже температуры, при которой могут происходить
какие-либо существенные изменения в структуре изделия. Разделение углерода предпочтительно
осуществляется в нейтральной атмосфере. Углеродсодержащий пар мощностью 6 Вт может поставляться в
жидком виде.
Особенно выгодно поместить обрабатываемый материал в сосуд, максимально свободный от воздуха, в
который затем вводятся жидкие или газообразные углеродные соединения (или соединения), или в который
они затем производятся путем вакуумной обработки, чтобы обрабатываемый слой был сначала очищен от
окклюдированных газов. Дегазация 70.
Процесс дегазации может быть ускорен нагревом металлического тела, например, высокочастотным током, а
также обработкой изделия высоковольтным переменным током. Предпочтительно дегазацию проводят в
вакууме до введения науглероживающего газа или пара.
В исходной спецификации было описано использование ацетилена для цементации, причем этот газ
взрывался в закрытом сосуде под давлением, в результате чего происходило отделение углерода. Поскольку
взрыв является экзотермическим процессом и сопровождается значительным повышением давления,
цементируемый материал достаточно нагревается, по меньшей мере, до поверхностных слоев, и
образующиеся ионы оксида железа (ионы углерода) проникают в цементируемые слои, так что карбиды
образуются на желаемую глубину. Конечно, эту обработку можно повторять по мере необходимости.
Аналогичная обработка применяется в соответствии с изобретением к слоям, содержащим один или
несколько карбидформирующих элементов, отличных от элементов группы хрома (или в дополнение к ним).
Изобретение позволяет получать коррозионно- и эрозионностойкие поверхностные слои. Благодаря
соответствующему выбору карбидообразующего элемента или элементов, поверхности могут быть сделаны
очень износостойкими и твердыми. При соответствующем смешивании элементов износостойкость и
твердость могут варьироваться в зависимости от выбора, а в частности, в процессе карбонизации может быть
стимулировано образование смешанных кристаллов.
Чем больше поверхность, занятая карбидообразующими элементами, тем выше твердость, независимо от
размера поверхности. Чем больше добавление некарбидообразующих элементов между этими последними в
обрабатываемых слоях, тем ниже эта твердость, но при этом может быть увеличена ее ударная вязкость.
Путем соответствующего выбора или смешивания 115 элементов поверхность может быть сделана особенно
термостойкой, а также обеспечено надежное соединение поверхности с опорой.
Благодаря данному изобретению, как и в случае с исходной спецификацией, исключается длительная
термическая обработка изделия, поскольку науглероживание происходит за минимальное время и, при
необходимости, даже мгновенно. После термической диссоциации, например, взрыва, изделие может быть
подвергнуто воздействию термоионов в течение более длительного или более короткого времени, а также,
путем дальнейшего поступления газов, которые отщепляют или отделяют углерод, и повторения термической
диссоциации, принимаются меры для обеспечения непрерывного воздействия образующихся ионов углерода
на обрабатываемое изделие; аналогично, после однократного воздействия обработка может быть прервана. В
каждом случае науглероживание осуществляется за гораздо меньшее время, чем в случае цементации путем
поверхностного упрочнения или чем это было бы возможно при прохождении газовой атмосферы,
содержащей углерод, мимо нагретого изделия.
Таким образом, согласно способу, описанному в изобретении, металлосодержащие изделия и сплавы могут
быть существенно изменены по свойствам их кромочных поверхностей без изменения других параметров, в
частности, их структуры. Следовательно, согласно изобретению могут применяться термостойкие и
тугоплавкие карбидсодержащие поверхности и покрытия, причем последние очень часто даже без какого-либо
искусственного промежуточного слоя.
Описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
утверждаем, представляет собой: 1. Усовершенствование или модификация способа нанесения
термостойкого и кислотостойкого защитного покрытия на поверхность изделия, заявленного в основной
спецификации № 30,661132 (серийный номер).
Патент № 409,71 S) характеризует особенность, заключающуюся в том, что изделие, подвергнутое
цементации, содержит, по меньшей мере, в своих поверхностных слоях один или несколько
карбидообразующих элементов, отличных от элементов хромовой группы или в дополнение к ним.
2
Способ по п. 1, характеризующийся тем, что обрабатываемая поверхность покрыта указанными
карбидообразующими элементами.
:3 Способ по п. 2, характеризующийся тем, что покрытие на поверхности наносится механически, химическим
или электролитическим осаждением, или диффузией.
4
Изделие, имеющее поверхностный слой, содержащий по меньшей мере один карбидообразующий элемент,
отличный от элементов хрониевой группы или в дополнение к ним, который был науглерожен способом,
заявленным в пунктах 1, 2 или 3.
Усовершенствование или модификация способа нанесения термостойкого и кислотостойкого защитного
покрытия на поверхность металлического изделия или другой металлической поверхности, как заявлено в
основной спецификации № 30661132, по существу аналогично описанному выше.
6
Соседние файлы в папке патенты