Определение технологических параметров процесса нанесения защитного корундового покрытия на элементы стальных трубопроводов

Abstract

Изложены методические подходы, определены технологические параметры процесса нанесения износостойкого корундового покрытия на внутреннюю поверхность металлических труб методом СВС в поле центробежных сил. Проведены расчеты изменения стандартной мольной энергии Гиббса для всех возможных реакций между компонентами шихты с целью выяснения, какие из этих реакций теоретически могут протекать самопроизвольно. Для определения энергетической способности шихты проведены также расчеты тепловых эффектов (энтальпий) соответствующих реакций. Рассмотрены теплообменные процессы между металлической трубой и продуктами экзотермической реакции при формировании корундового слоя. Получены опытные образцы элементов стального трубопровода с наплавленным корундовым слоем, исследован материал покрытия.

Викладено методичні підходи; визначено технологічні параметри процесу нанесення зносостійкого корундового покриття на внутрішню поверхню металевих труб методом СВС в полі відцентрових сил. Проведено розрахунки зміни стандартної молярної енергії Гіббса для всіх можливих реакцій між компонентамі шихти для з'ясування, які з цих реакцій теоретично можуть протікати самочинно. Для визначення енергетичної здатності шихти проведено також розрахунки теплових ефектів (ентальпій) відповідних реакцій. Розглянуто теплообмінні процеси між металевою трубою та продуктами екзотермічної реакції при формуванні корундового шару. Отримано дослідні зразки елементів сталевого трубопроводу з наплавленим корундовим шаром, досліджено матеріал покриття.

Methodical approaches are stated; technological parameters of process of putting a wearproof corundum coating on inner surface of metal pipes by SHS method in centrifugal force field are defined. Calculations of change standard Gibbs mole energy for all possible reactions between charge components for finding-out what of these reactions can theoretically proceed spontaneously are performed. For determination of charge power ability calculations of thermal effects (enthalpy) corresponding reactions also are performed. Heat processes between a metal pipe and products of exothermic reactions at corundum layer formation are considered. Pre-production models of elements of the steel pipeline with corundum overlay are received, the covering material is investigated.