Повышение коррозионной стойкости литых чугунных изделий в условиях высокотемпературной газовой коррозии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.04, кандидат технических наук Шиманский, Игорь Александрович

• Шиманский, Игорь Александрович
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Шиманский, Игорь Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

о

1 Литературный обзор

1.1 Поведение чугуна в условиях высокотемпературной газовой

коррозии

1.2 Защита литых чугунных изделий от коррозии

1.3 Эмалирование чугунных отливок и нанесение композиционных

покрытий

2 Методика проведения экспериментов 3

2.1 Исследование газовой коррозии чугуна

2.2 Исследование элементного и фазового состава образцов

39

2.3 Оптическим анализ микроструктуры

2.4 Исследование теплофизических свойств

41

3 Экспериментальная часть

3.1 Исследование коррозии серого чугуна под действием анодных

41

газов в условиях электролиза

3.1.1 Образование анодных газов в электролизере Содерберга

3.1.2 Коррозия чугунных секций газосборного колокола под

47

действием анодных газов

3.2 Влияние легирования на коррозионную стойкость чугунных

отливок

3.2.1 Термодинамический анализ коррозионной стойкости чугунов,

легированных кремнием и алюминием

3.2.2 Исследование коррозии чугуна, легированного алюминием, в

57

среде анодных газов

3.3 Исследование и разработка состава эмалей, стойких в газовой среде электролизера, и технологии их формирования на отливках непосредственно в процессе литья чугунных изделий

3.3.1 Термодинамика взаимодействия компонентов эмалей с

анодными газами

3.3.2 Разработка способа формирования покрытия на поверхности 75 чугунных отливок

3.3.3 Исследование свойств и опытно-промышленные испытания 80 литых изделий из чугуна с антикоррозионным покрытием

3.3.4 Влияние дисперсности исходных компонентов эмалевой массы

на свойства защитного покрытия на поверхности чугунных отливок

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

94

Приложение: Акт внедрения в учебный процесс результатов НИР Приложение: Акт опытно-промышленных испытаний

105

106

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение коррозионной стойкости литых чугунных изделий в условиях высокотемпературной газовой коррозии»

ВВЕДЕНИЕ

Литые изделия из чугуна, применяемые в химико-металлургическом производстве, тигли, изложницы, ковши, детали доменных печей, коксохимического оборудования и др. [1] подвергаются газовой коррозии под воздействием агрессивных компонентов среды, разрушаются и выходят из строя.

Особенно остро данная проблема ощущается в алюминиевой отрасли, так как процесс получения алюминия путем электролиза сопровождается образованием химически активных анодных газов (СО, С02, НР, 80?) и продуктов испарения электролита (МаА1Р4, НР) [2]. Электролизеры Содерберга для сбора и эвакуации анодных газов оборудованы системой газоотсоса, наиболее важным элементом которой является газосборный колокол (ГСК), состоящий из металлических секций, отлитых из серого чугуна. ГСК при температурах до ~ 973 К подвергается газовой коррозии иод воздействием кислорода, водяных паров и анодных газов. Вследствие этого в процессе работы электролизера чугунные секции разрушаются. Продукты разрушения поступают в электролит, в итоге снижается сортность алюминия и, соответственно, его цена.

Одним из основных методов повышения коррозионной стойкости чугуна является его легирование Сг, №, Си, А1 и др. Вместе с тем использование легированных чугунов в металлургии алюминия сдерживается высокой твердостью и, как следствие, сложностью механической обработки изделий, более высокой стоимостью при содержании добавок > 10 масс. %, существенным ухудшением литейных свойств металла при легировании и, более всего, недостаточной изученностью поведения легированных чугунов в газовой среде электролизера.

Антикоррозионные свойства легированного чугуна являются следствием образования на его поверхности тугоплавкой и плотной оксидной пленки, препятствующей доступу агрессивных газов к поверхности металла.

Соответственно этому, для защиты металла от газовой коррозии можно целенаправленно покрывать его поверхность стекловидными оксидными материалами - эмалями. Однако в настоящее время составы эмалей, стойких в среде анодных газов, не известны и в связи с этим в алюминиевой промышленности, например, для защиты секций ГСК нанесение эмалевых, как и других защитных покрытий, не практикуется. Кроме тог о, известные способы нанесения покрытий на изделия из чугуна трудоемкие, связаны с необходимостью тщательной подготовки их поверхности и использования специализированного оборудования.

Таким образом, проблема повышения коррозионной стойкости литых чугунных изделий в условиях высокотемпературной газовой коррозии определяет актуальность темы диссертации.

Работа выполнена при финансовой поддержке КГАУ «Красноярский краевой фонд поддержки науки и научно-технической деятельности» в рамках конкурса индивидуальных проектов студентов и аспирантов, а также ФГБУ «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере» по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса».

Цель работы - теоретическое обоснование и разработка способов получения чугунных отливок, стойких в условиях высокотемпературной коррозии в среде анодных газов алюминиевого электролизера, на основе совершенствования технологии литья.

В соответствие с поставленной целью решались следующие задачи:

- уточнение состава газовой среды электролизера и механизма взаимодействия компонентов анодных газов с серым чугуном;

- исследование влияния легирования на коррозионную стойкость чугунных изделий в среде анодных газов;

- термодинамическое обоснование и разработка состава эмалевой массы, стойкой в газовой среде, содержащей кислород, фтороводород, пары серы, сернистые газы и т. п.;

- исследование закономерностей и разработка нового экономичного способа формирования антикоррозионных покрытий на поверхности чугунных изделий в процессе литья;

- изготовление экспериментальных образцов чугунных изделий с повышенной коррозионной стойкостью и проведение их испытаний.

Научная новизна. С применением методов физико-химического анализа показано, что химически стойким в среде анодных газов алюминиевого электролизера является альбит КаА181308; разработаны составы эмалевых керамических масс для получения покрытий на основе альбита.

Обоснован и разработан новый экономичный способ формирования защитных покрытий на чугунных изделиях непосредственно в процессе литья, заключающийся в нанесении на поверхность литейной формы слоя эмалевой керамической массы, которая после заливки чугуна и охлаждения трансформируется в компактное коррозионно-стойкое покрытие.

Па основании результатов исследования закономерностей формирования защитных покрытий на отливках из чугуна предложен механизм образования и способы регулирования их эксплуатационных характеристик путем введения добавок оксида титана и изменения дисперсности эмалевой массы.

Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что в среде анодных газов, содержащих пары серы и её соединений, низкую скорость коррозии порядка 2-10"4 г/см2*ч проявляет чугун, легированный алюминием в количестве ~ 8 масс. %.

Практическая значимость. На основании результатов исследования влияния добавок на кинетику окисления чугуна предложено легировать его алюминием в количестве до 8 масс. % для повышения коррозионной стойкости чугунных отливок, например, в среде анодных газов электролизера.

Предложены состав и новый способ формирования защитного эмалевого покрытия на поверхности чугунных изделий непосредственно в процессе литья, защищенные патентом.

Доказана возможность регулирования эксплуатационных характеристик антикоррозионного покрытия путем введения добавок оксида титана и изменения дисперсности эмалевой массы.

Предложенный материал покрытия на основе альбита может использоваться для защиты от коррозии секций газосборного колокола электролизера Содерберга и других изделий из чугуна, работающих в условиях высокотемпературной газовой коррозии на предприятиях цветной металлургии.

На защиту выносятся:

- теоретически и экспериментально обоснованные составы эмалевого покрытия для защиты от коррозии отливок из серого чугуна;

- механизм и закономерности формирования антикоррозионного покрытия на отливках из чугуна в процессе их изготовления по новому способу в песчаных литейных формах;

- результаты исследования коррозионной стойкости легированного чугуна 15 среде анодных газов алюминиевого электролизера.

Личный вклад автора состоит в непосредственном участии в постановке задач, решаемых в рамках диссертационной работы, проведении экспериментов, обработке и интерпретации полученных данных, а также в подготовке материалов исследований к публикации.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Международных конгрессах «Цветные металлы» в период 2009^2011 гг. и на Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука, начало XXI века».

Публикации. По теме работы опубликовано 7 научных работ, 2 из них в рецензируемых научных журналах, получен 1 патент РФ на изобретение.

Заключение диссертации по теме «Литейное производство», Шиманский, Игорь Александрович

выводы

1 ITa основе данных термодинамического анализа процессов образования газовой фазы под газосборным колоколом (ГСК) электролизера Содерберга установлено, что литые секции ГСК подвергаются воздействию кислорода, водяных паров и газообразных продуктов электролиза алюминия, таких как С02, СО, HF, NaAlF4, сернистого газа, а также паров S2. Продукты коррозии, которыми являются соединения железа, поступают в электролит, а затем - в алюминий.

2 Коррозия изделий из серого чугуна является следствием диффузионного переноса химически активной среды по границам зерен, в качестве которых могут выступать межфазные поверхности между пластинчатыми выделениями графита и металлической матрицей. Непосредственно на поверхности пластин графита и вблизи межфазной поверхности образуются очаги коррозионного разрушения и продукты коррозии. По результатам рентгеновского анализа установлено, что в их составе содержатся гематит Ре203, магнетит Fe304, сульфиды железа в виде пирротина Fei.xS и близкого ему по составу сульфида Fe7S8. Присутствует также фаза шиинельного типа - герцинит (Alijai Ре(Ш9)0.1 и хиолит Na5Al3F,4 -продукт распада тетрафторалюмината натрия.

3 Fla основании данных термодинамического анализа и кинетических исследований окисления чугуна, легированного различными добавками, в газовой среде, содержащей серу и продукты ее окисления, установлено, что повышенную стойкость к коррозии проявляют образцы, легированные алюминием 7,5-8,0 масс. %). Скорость их коррозии на порядок меньше, чем у серого чугуна, что составляет ~ 2-10"4 г/см2хч. Близкие показатели имеет хромированная сталь Х18Н10Т.

4. С использованием данных термодинамического анализа вероятности взаимодействия компонентов эмалей на базе оксида кремния с главными источниками коррозии в газовой среде электролизера, для чугунных секций газосборного колокола разработан состав антикоррозионного покрытия на основе альбита ЫаА^зО«, химически стойкого к воздействию анодных газов, содержащих кислород, фтороводород, пары серы и сернистые газы. Установлено, что добавление оксида титана повышает коррозионную стойкость покрытия и его адгезию к металлу.

5 Теоретически обоснован и разработан новый способ формирования покрытий непосредственно в процессе литья, включающий нанесение на поверхность литейной формы слоя эмалевой керамической массы с последующей заливкой чугуна. Предложенный способ защищен патентом.

6 По дилатометрическим данным рассчитан коэффициент линейного расширения материала покрытия, который составил 1Д-10"5 К"!. ТКЛР чугуна составляет МО"5 К"1. Близость данных величин свидетельствует о термомеханической совместимости материала покрытия и металла.

7 Изготовлены экспериментальные образцы с защитным покрытием, проведены их испытания, в ходе которых установлено, что использование защитных покрытий на основе альбита продлевает срок службы секций ГСК не менее, чем на 25 %.

8 Выявлено влияние дисперсности исходных компонентов эмалевой массы на кинетику формирования и свойства защитного слоя на поверхности чугунных изделий. Установлено, что при снижении среднего размера частиц реагентов от 100 до 10 мкм содержание альбита в образцах, прошедших отжиг при температуре 1173 К в течение 40 минут, увеличивается с 35,0 до 60,0 масс. % плотность при этом увеличивается на 12-13 %, возрастает также адгезия расплава эмалевой массы к поверхности отливки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Шиманский, Игорь Александрович, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников

1 ГОСТ 7769-82 Чугун легированный для отливок со специальными свойствами. Марки. - Введ. впервые; дата введ. 01.01.1983. - М:

Стандартинформ, 1982. - 15 с.

2 Thonstad, P. Aluminium Electrolysis. Fundamentals of the Hall-Hcroult

Process Fellner / P. Thonstad, G. M. Flaarberg, J. Hives, H. Kvande, and A. Sterten //

Aluminium-Verlag, Dusseldorf. - 2001.

3 Чугун. Справочник /под редакцией Шермана А.Д., Жукова A.A. - М.,

1991.- 138 с.

4 Кофанова, FI.K. Коррозия и защита металлов: учебное пособие./ Н.К.

Кофанова. - Алчевск, 2003. - 181 с.

5 Мальцева, Г.Н. Коррозия и защита оборудования от коррозии: учебное

пособие./ ГЛ. Мальцева. - Пенза, 2001. - 210 с.

6 Шепелев, Ю.С. Механизм коррозии серого чугуна / Ю.С. Шепелев, Л.Ф. Руденко // Физико-химическая механика материалов. - 1978. - № 14. - С. 102103.

7 Куликов, Б.II. Переработка отходов алюминиевого производства / Б.П. Куликов, С.Т. Истомин - Красноярск: ООО Классик Центр, 2004. - 480 с.

8 Борисоглебский, Ю.В. Металлургия алюминия. / Ю.В. Борисоглебский, Г. В. Галевский, Н. М. Кулагин, М. Я. Минцис, Г. А. Сиразутдинов -

Новосибирск: Наука, 1999.-437 с.

9 Вашоков, A.B. Теория пирометаллургических процессов / A.B.

Вашоков, В .Я. Зайцев - М.: Металлургия, 1993. - 384 с.

10 Седов, Ю.Е. Справочник молодого термиста. / Ю.Е. Седов, А.М

Адаскин. - М: Высшая школа, 1986. - 103 с.

11 Туркдоган, Е.Т. Физическая химия высокотемпературных процессов. /

Е.Т. Туркдоган. -М.: Металлургия, 1985. - 344 с.

12 Федосова, FI.Л. Антикоррозионная защита металлов. / FIJI. Федосова и

др.- Иваново, 2009. - 187 с.

13 Комаров, O.e. Связь структуры со свойствами высокохромистых чугунов / O.G. Комаров, В.М. Садовский, Н.И. Урбанович // Металловедение и

термическая обработка металлов. - 2003. - №7. - С. 20-23.

14 Воронков, Б.В. Жароизносостойкий чугун / Б.В. Воронков, В.М. Колокольцев, O.A. Миронов, Е. В. Петроченко, С.К. Сигабатуллин // Вестник

МГТУ. - 2005. - №3. - С. 35-37.

15 Томашов, Н.Д. Коррозия и коррозионостойкие сплавы / II.Д. Томашов,

Г.П. Чернова - М.: Металлургия, 1973.-232 с.

16 Сильман, Г.И. Влияние меди на структурообразование в чугуне / Г.И. Сильман, В.В. Камышин, A.A. Тарасов // Металловедение и термическая

обработка металлов. - 2003. - №7. - С. 15-19.

17 Колокольцев, В.М. Влияние химического состава на формирование

структуры и свойств жароизносостойких чугунов / В.М. Колокольцев, Е.В. Петроченко, O.A. Миронов // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2007. - №3. -

С. 44-47.

18 Матвеева, М.О. Разработка чугунов с повышенными эксплуатационными свойствами./ М.О. Матвеева // Литейное производство. -

2007,-№9.-С. 2-5.

19 Вдовин, К.Н. Повышение эксплуатационных свойств отливок из

коррозионностойкого чугуна / К.Н. Вдовин, A.B. Маркевич // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И.

Носова. - 2010. - № 1. - С. 31-33.

20 Сучков, А.Н. Влияние присадок Mn, Cr, Си, Ni и Мо на структуру и свойства доэвтектического серого чугуна ваграночной плавки / А.Н. Сучков, Г.В. Кузнецов // Литейное производство. - 2008. - № 12. - С. 6-12.

21 Косников, Г.А. Алюминиевые чугуны / Г.А. Косников, Л.М. Морозова

// Литейщик России. -2011. -№ 2. - С. - 15-17.

22 Семенова, И.В. Коррозия и защита от коррозии / И.В. Семенова, Г.М.

Флорианович, A.B. Хорошилов. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006.-272 с.

23 Кнорозов, Б.В. Технология металлов и материаловедение / Б.В. Кнорозов, Л. Ф. Усова, A.B. Третьяков. - М.: Металлургия, 1987. - 278 с.

24 Юсуфов, А.Р. Получение защитных покрытий многофункционального назначения поверхностным легированием отливок в литейной форме / А.Р. Юсуфов, И.М. Абачараев // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2010. - № 1.-С. 69-72.

25 Абачараев, М.М. Поверхностное хромотитанирование в литейной форме / М.М. Абачараев, И.М. Абачараев // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 1996. -№ 1. - С. 100-104.

26 Куликов, В.И. Чугуны для газосборных колоколов / В.И. Куликов, Е.В. Ковалевич, Е.С. Якубовский, В.Ф. Бадисова, H.H. Александров, В.О.

Володчеико. - С. 94-100.

27 Иванов, Е.С. Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах./ Е.С.

Иванов. - Л.: Металлургия, 1986. - 175 с.

28 Алцыбеева, А.И. Ингибиторы коррозии металлов / А.И. Алцыбеева, С.З. Левин, под общей ред. Л.И. Антропова. - Л.: Химия, 1968. - 264 с.

29 Петдольц, А. Эмаль / А. Петдольц; пер. с нем. М.В. Серебряковой. -М.: Металлургиздат, 1958. - 512 с.

30 Аппен, A.A. Температуроустойчивые неорганические покрытия. / A.A.

Агшен. - Л.: Химия, 1976. - 294 с.

31 Григорян, Н.С. Фосфатирование / PI.C. Григорян, Е.Ф. Акимова, Т.А.

Ваграмян. - М.: Глобус, 2008. - 144 с.

32 Грилихес, С.Я. Оксидные и фосфатные покрытия металлов / под ред. U.M. Вячеславова. - Л.: Машиностроение, 1985.-96 с.

33 Богорад, Л.Я. Хромирование. / Л.Я. Богорад. - Л.: Машиностроение,

1984.-97 с.

34 Солодкова, Л.PI. Электролитическое хромирование / Л.Н. Солодкова, В.PI. Кудрявцев - М.: Глобус, 2007. - 191 с.

35 Пат. 2106378 РФ. Состав для антикоррозионного и термостойкого покрытия / Мартынова О.П., Солодкин В.Е., Коваленко В.Я., Копылов В.М.; патентообладатель Акционерное общество закрытого типа «Дельтапласт»; № 95108503/04; заявл. 24.05.1995; опубл. 10.03.1998.

36 Пат. 2325416 РФ. Антикоррозионная лакокрасочная композиция / Манеров В.Б., Потемина Т.Ф., Буянова С.А., Ханифеевна И.Н., Куколева Ю.В., Куликов Д.А., Потемина Е.Б., Гузяева Т.Е., Кондратюк Т.А.; патентообладатель ЗАО «Научно-производственная компания ЯрЛИ»; № 2006145536/04; заявл. 21.12.2006; опубл. 27.05.2008.

37 Пат. 2405799 РФ. Коррозионно-стойкая и электропроводящая композиция и способ нанесения покрытия / Архангельский И.В., Поликарпова К.И., Тарасов A.B., Авдеев В.В., Сорокина Н.Е., Шорникова О.Н.; патентообладатель ЗАО «Институт новых углеродных материалов и технологий»; № 2008132988/05; заявл. 13.08.2008; опубл. 10.12.2010.

38 Педос, С.И. Теория формирования покрытий. Методы получения покрытий: учебное пособие/ С.И. Педос, В.А. Шугаев - М.: МИСиС, 2007. - 64 с.

39 Окулов, И.Б. Гальванические покрытия./ И.Б.. Окулов, Б.М. Шубин. -Свердловск, ГНТИМЛ. - 1962. - 176 с.

40 Дасоян, М.А. Технология электрохимических покрытий./ М.А. Дасоян, И.Я. Пальмская, Е.В. Сахарова - Л.: Машиностроение, 1989. - 391 с.

41 Вансовская, K.M. Металлические покрытия, нанесенные химическим способом / под ред. П.М. Вячеславова. - Л.: Машиностроение, 1985. - 103 с.

42 Пат. 2410475 РФ. Способ получения защитного покрытия на поверхности изделий / Кочкин Е.В., Кравченко А.Г., Рыжкова И.Е., Холодный В.И.; патентообладатель ОАО ФГУП «Конструкторское бюро химавтоматики»; № 2009102127/02; заявл. 22.01.2009; опубл. 27.01.2011.

43 Пат. 2399696 РФ. Способ упрочнения деталей с одновременным нанесением покрытия / Берсудский А.Л., Жданов А.Г., Астраханский АЛО., Малышев В.П.; патентообладатель Государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный университет путей сообщения»; № 2008151817/02; заявл. 25.12.2008; опубл. 20.09.2010.

44 Пат. 2415199 РФ. Способ нанесения покрытия / Мубояджян С.А., Луценко А.Н., Александров Д.А., Горлов Д.С.; патентообладатель Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик -Министерство промышленности и торговли Российской Федерации; № 2009139780/02; заявл. 28.10.2009; опубл. 27.03.2011.

45 Пат. 2405860 РФ. Способ получения порошковых покрытий на основе металлической матрицы / Ковтун В.А., Пасовец B.Ii.; патентообладатель Государственное научное учреждение «Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси» (BY); № 2009101490/02; заявл. 19.01.2009; опубл. 10.12.2010.

46 Пат. 2199613 РФ. Способ формирования защитного покрытия на деталях запорной арматуры / Агабабян P.E., Нечаев ГЛ .; патентообладатель Агабабян Размик Енокович; № 2001113639/02; заявл. 22.05.2001; опубл. 27.02.2003.

47 Пат. 2061085 РФ. Способ получения защитных покрытий на изделиях из черных металлов / Балакир Э.А.; патентообладатель Балакир Эдуард Андреевич; № 93043505/02; заявл. 01.09.1993; опубл. 27.05.1996.

48 Пат. 2148678 РФ. Способ получения защитных цинковых покрытий / Фришберг И.В., Субботина О.Ю., Стахровская Т.Е., Юркина Л.П., Кишкопаров Н.В., Ландау М.Б.; патентообладатель Фришберг Ирина Викторовна; № 98120846/02; заявл. 20.11.1998; опубл. 10.05.2000.

49 Пат. 2148105 РФ. Способ получения защитных покрытий / Фришберг И.В., Субботина О.Ю., Стахровская Т.Е., Юркина Л.П., Кишкопаров П.В., Ландау М.Б.; патентообладатель Фришберг Ирина Викторовна; № 99113476/02; заявл. 28.06.1999; опубл. 27.04.2000.

40 Пат. 2188877 РФ. Способ нанесения покрытий ииролитических карбидохромовых на поверхность чугунных деталей / Васин В.А., Шабалинская

JI.A., Сомов О.В., Пашкин В.А., ЛИНН Хорст; патентообладатели Васин Владимир Алексеевич, Шабалинская Людмила Александровна, Сомов Олег Васильевич, Пашкин Виктор Алексеевич, ЛИНН Хорст; № 2000112356/02; заявл. 18.05.2000; опубл. 10.09.2002.

51 Пат. 93033662 РФ. Способ получения отливки / Мирзоян Г.С., Бармыков А.С., Жебровский В.В., Гурков Д.М., Ощепков В.Ф., Асямолов Н.К.; заявитель Акционерное общество «Буммаш»; № 93033662/02; заявл. 29.06.1993; опубл. 27.06.1995.

52 Пат. 2384654 РФ. Устройство для нанесения антикоррозионного покрытия на поверхность деталей из чугуна и стали / Гамей А.И., Наумкии В.В., Постников С.Ф., Ковальчук К.В., Жизнин С.В., Штафиенко В.В.; патентообладатель ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат»; № 2008119795/02; заявл. 19.05.2008; опубл. 27.11.2009.

53 Лахтин, Ю.М. Химико-термическая обработка металлов / Ю.М. Лахтии, Б.II. Арзамасов - М.: Металлургия, 1984. - 240 с.

54 Кулик, А.Я. Газотермическое напыление композиционных порошков / А.Я. Кулик, Ю.С. Борисов, А.С. Мнухин - Л.: Машиностроение, 1985. - 199 с.

55 Бартенев, С.С Детонационные покрытия в машиностроении / С.С. Бартенев, ЮЛ. Федько, АЛ. Григоров-Л.: Машиностроение, 1985. -215 с.

56 Wei, Shi-cheng Iiigh-temperature corrosion-resistance performance of electro-thermal explosion spraying coating / Shi-cheng Wei, Bin-shi Xu, Hai-dou Wang, Guo Jin // Journal of Central South Technical University. - 2005. - № 12. - P. 195-198.

57 Toma, D. Wear and corrosion behaviour of thermally sprayed cermet coatings / D. Toma, W. Brandl, G. Marginean // Surface and Coatings Technology. -2001.-№2.-P. 149 - 158.

58 Piu, Z. D. Studies on rapid spraying by electric explosion method / Z. I). Liu, J. Y. An, K. Yang // Explosion and Shock Waves. - 2001. - № 21. - P 17-20.

59 Yaran, N. Microstructure and properties characterization of silicon coatings prepared by vacuum plasma spraying technology / N. Yaran, L. Xuanyong, Z.

Xuebin, J. Heng, D. Chuanxian // Journal of Thermal Spray Technology. - 2009. - № 3.-P. 427-434.

60 Niu, Y. Phase composition and micro-structure of silicon coatings deposited by air plasma spraying / Y. Niu, X. Liu, C. Ding // Phase surface coating technology. -2006.-201.-P. 1660-1665.

61 Локшин, В.Я. Технология эмалирования металлических изделий / В .Я. Локшин. -М.: Росизмстпром, 1955. - 424 с.

62 Гринева С.И. Защита от коррозии стеклоэмалевыми покрытиями: методические указания/ С.И. Гринева, В.Н. Коробко - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2004. - 10 с.

63 Бахвалов, Г.Т. Защита металлов от коррозии./ Г.Т. Бахвалов. - М.: Металлургия, 1964.-288 с.

64 Эмалирование металлических изделий / под ред. В.В. Варгина. - Л.: Машиностроение, 1972. -496 с.

65 Пат. 2013402 РФ. Эмаль / Щепочкина Ю.А.; патентообладатель Щепочкина Юлия Алексеевна; № 5015872/33; заявл. 10.12.1991; опубл. 30.05.1994.

66 Пат. 2384536 РФ. Масса для получения эмалевого покрытия / Щепочкина Ю.А.; патентообладатель Щепочкина Юлия Алексеевна; № 2008151849/03; заявл. 25.12.2008; опубл. 20.03.2010.

67 Пат. 2244693 РФ. Масса для получения эмалевого покрытия / Щепочкина К).А.; патентообладатель Щепочкина Юлия Алексеевна; № 2008151849/03; заявл. 25.12.2008; опубл. 20.03.2010.

68 Пат. 2347823 РФ. Состав защитно-технологического покрытия стеклокерамического типа / Фроленков К.Ю., Фроленкова Л.Ю.; патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный технический университет»; № 2007142055/02; заявл. 13.11.2007; опубл. 27.02.2009.

69 Пат. 2213714 РФ. Изоляционный огнеупорный материал / БРАНДИ Жильбер; патентообладатель ВЕЗУВИУС КРУСИБЛ КОМИАИИ (US); № 2000132715/03; заявл. 07.06.1999; опубл. 10.10.2003.

70 Пат. 2323916 РФ. Защита деталей из композитных материалов от окисления / ТЕБО Жак, ДИСС Паскаль, ЛЯКСАГЕ Мишель, ЛЯВАССЕРИ Эрик; патентообладатель СНЕКМА ПРОПЮЛЬСЬОН СОЛИД (PR); № 2004129296/03; заявл. 09.04.2003; опубл. 10.05.2008.

71 Пат. 2404933 РФ. Защитное технологическое покрытие для сталей и сплавов / Розененкова В.А., Миронова Н.А., Солнцев С.С., Гаврилов С.В.; патентообладатель ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов»; № 2009131814/03; заявл. 24.08.2009; опубл. 27.11.2010.

72 Минько, Н.И Стеклоэмали для стальных и чугунных изделий / П.И. Минько, Т.А. Матвеева // Стекло и керамика. - 1999. - № 11 - С. 25-30.

73 Jin, B.S. Preparation of TiC/Fe Surface Composite by a Casting-SIIS Process / B.S. Jin, Y.F.Jiao, G.Li // Key Engineering Materials. - 2008. - P. 666-669.

74 You-wei, Yan Effects of technological parameters on microstructure of TiC-Fe cermet graded composite coating on cast steel substrate by SHS-casting route / Yan You-wei, Liu Sheng-fa, Fan Xiao-ming // The Chinese Journal of Nonferrous Metals. - 2003. - №13(1). - P. 157-161.

75 Ji, Zhao-hui Technology of Preparing TiC/Fe Surface Composite of Steel Castings by SHS in Process of Pouring. / Zhao-hui Ji // Chinese Journal of Rare Metals. - 2004. - №28(1). - P. 9-12

76 Ozdemir, I. Wear Behavior of Plasma-Sprayed Al-Si/TiB2/h-BN Composite Coatings / I. Ozdemir, C. Tekmen, Y. Tsunekawa, T. Grund // Journal of Thermal Spray Technology. - 2010. - № 19. - P. 384-391.

77 Tekmen, C. In Situ TiB2 and A1203 Formation by DC Plasma Spraying / C. Tekmen Y. Tsunekawa, M. Okumiya // Surface Coating Technology. - 2008. - № 17. -P. 4170-4175.

78 Anal, A. Synthesis and Characterization of TiB2-Reinforced Iron-Based Composites / A. Anal, T. Bandyopadhyay, K. Das // Journal of Materials Processing

Technology. - 2006. - № 1. - P. 70-76.

79 Samur, R. Wear and Corrosion Performancesof New Friction Materials in Automotive Industry / R. Samur, A. Demir // Metalurgija. - 2012. - № 1. - P. 94-96.

80 Nwaogu, U. C. Foundry Coating Technology: A Review / U. C. Nwaogu, N. S. Tiedje // Materials Sciences and Application. - 2011. - № 2. - P. 1143-1160.

81 Кравченко-Бережной, P.A. Аппаратура и методы рентгеновского анализа / P.A. Кравченко-Бережной, Л.И. Полежаева. - Л.: СКБ РА, 1971. - 278 с.

82 Лазарев, FI.B. Вредные вещества в промышленности. Т.З / Н.В. Лазарев, И.Д. Гадаскина. - Ленинград: 1977.

83 Шиманский, А. Ф. Влияние легирования алюминием на стойкость чугунных конструкций в условиях высокотемпературной газовой коррозии / А. Ф. Шиманский, B.C. Биронт, В. Г. Бабкин, А. М. Погодаев, А.С. Самойло, В.К. Фризоргер, Е.С. Голоскин, И. А. Шиманский, // Сборник докладов первого международного конгресса "Цветные металлы Сибири - 2010". - С. 301-305.

84 Шиманский, И. А. Использование защитных покрытий для повышения коррозионной стойкости секций газосборного колокола электролизера Содерберга // Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: Молодежь и наука: начало XXI века. - Ч. 7 - 2009. - С. 215-218.

85 Торопов, Н.А. Диаграммы состояния силикатных систем. Т.З: справочник. / Н.А. Торопов, В.П. Барзаковский, Н.Н. Лапин и др. - Л.: Наука, 1972.-448 с.

86 Погодаев, A.M. Процессы в катодах алюминиевого электролизера: Монография // A.M. Погодаев, А.В. Прошкин, П.В. Поляков, А.Ф. Шиманский, И.С. Якимов. - Красноярск: СФУ, 2009. - 102 с.

87 Шиманский, А. Ф. Использование защитных покрытий для повышения коррозионной стойкости секций газосборного колокола электролизера

Содерберга / А. Ф. Шиманский, В. Г. Бабкин, И. А. Шиманский, А. М. Погодаев // Сборник докладов первого международного конгресса "Цветные металлы Сибири-2009".-С. 301-305.

88 Васильев, В.А. Физико-химические основы литейного производства: учебник./ В.А. Васильев. - М.: Изд-во МГТУ, 1994. - 320 с.

89 Михайлов, A.M. Особенности кристаллизации двухслойных отливок / A.M. Михайлов, A.C. Беспалов, М.К. Сармин // Литейное производство. - 1973. -№7. -С. 26-28.

90 Бабкин, В.Г. Исследование скорости растворения формовочных материалов в оксидных расплавах / В.Г. Бабкин, Б.В. Царевский, С.И. Нопель //

Огнеупоры. - 1974. - № 3. - С. 18-21.

91 Валисовский, И.В. Пригар на отливках / И.В. Валисовский. - М.:

Машиностроение, 1983.- 192 с.

92 Пат. 2405649 Российская Федерация, МПК В22СЗ/00. Способ получения отливки / А. Ф. Шиманский, В. Г. Бабкин, В. К. Фризоргер, А. С. Самойло, Е. С. Голоскин, И. А. Шиманский; патентообладатель ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет». - № 2009126504/02; заяв. 10.07.2009;

опубл. 10.12.2010, бюл. № 34.

93 Михайлов, A.M. Литейное производство: учебник для металлургических специальностей / A.M. Михайлов, Б.В. Бауман, Б.Р1. Благов -М.: Машиностроение, 1987. - 256 с.

94 Рыжиков, A.A. Технологические основы литейного производства: учебное пособие для вузов. / A.A. Рыжков. - М.: Машиностроение, 1962. - 527 с.

95 Шиманский, А.Ф. Р1анесение антикоррозионных покрытий на поверхность чугунных секций газосборного колокола / А.Ф. Шиманский, В.Г. Бабкин, A.M. Погодаев, В.К. Фризоргер, Е.С. Голоскин, И.А. Шиманский // Технология металлов. - 2011. - № 3. - С. 14-18.

96 Поиель, С.И. Поверхностные явления в расплавах. / С.И. Попель. - М.: Металлургия, 1994. - 440 с.

97 Перминов, A.A. /A.A. Перминов, С.И. Попель, U.C. Смирнов // Ж11Х, 1963.-35.-С. 271.

98 Боксер, Э.Л. Об адгезии расплавленных эмалей к твердой закиси железа. Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов и твердых тел./ Э.Л. Боксер, В.В. Хлынов, Ю.П. Никитин. - К.: Наукова думка, 1972. - С. 304306.

:щ|||ральный университет»

Е.А. Ваганов

ФГАОУ ВПО «Сибирский

Е.А. Ваганов 2012 г.

Акт

внедрения в учебный процесс результатов научно-исследовательской работы аспиранта Шиманского Игоря Александровича, выполнившего исследования по теме кандидатской диссертации «Повышение коррозионной стойкости литых чугунных изделий в условиях высокотемпературной газовой коррозии»

В учебный процесс студентов, обучающихся по направлению подготовки 150400.62 - Металлургия, профиль 150400.62.00.04 «Литейное производство черных и цветных металлов» внедрены экспериментальные данные в форме технического решения по патенту РФ № 2405649 от 10.12.2010 «Способ получения отливки», разработанного коллективом ученых ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» и ОАО «ИТЦ Русал» в составе Шиманского А.Ф., Бабкина В.Г., Самойло A.C., Шиманского И.А., Фризоргера В.К., Голоскина Е.С., и результаты исследований Шиманского И.А., опубликованные в статье «Нанесение антикоррозионных покрытий на поверхность чугунных секций газосборного колокола» в журнале «Технология металлов», № 3 2011 г.

Использование результатов исследований, применяемых при изучении лекционного курса «Физико-химические основы литейных процессов» (раздел 1.1. Основные понятия и законы физической химии, раздел 2.4. Физико-химические процессы в системе «металл-форма») позволяет повысить интерес студентов к дисциплине, получить максимальное впечатление от усваиваемого материала, глубоко врезающегося в память и стимулирующего дальнейшее саморазвитие.

Зав. кафедрой

«Литейное производство», д-р техн. наук, доц.

Беляев С.В.

п

Акт

опытно-промышленных испытаний

экспериментальных отливок из серого чугуна с защитным покрытием

Настоящим актом подтверждается, что техническое решение по патенту РФ № 2405649 от 10.12.2010 «Способ получения отливки», разработанное коллективом ученых Сибирского федерального университета и ООО «РУСАЛ ИТЦ» в составе Шиманского А.Ф., Бабкина В.Г., Голоскина Е.С., Самойло A.C., Шиманского И.А. и др. опробовано в производственных условиях ОАО «РУСАЛ Красноярск».

Проведены испытания опытных образцов секций газосборного колокола, покрытых слоем эмали на основе альбита («опытных образцов»), сформированном непосредственно в ходе литья изделий. Испытания «опытных образцов» проводились на электролизерах С-8БМ №№ 503,582 корпуса электролиза № 5 ОАО «РУСАЛ Красноярск», совместно с типовыми секциями-«свидетелями» 9675.00.000 «Секция прямая» в период с 2007 по 2010 год.

Разработанное покрытие проявило достаточные защитные свойства в среде анодных газов работающего электролизера, что позволяет увеличить стойкость к окислению типовых секций газосборного колокола, изготовленных из серого чугуна, приблизительно на 25 %.

Менеджер ОМиЭ

В.А. Саломатин