close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11968

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.06.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 47J 27/00
A 47J 37/00
C 22C 37/00
C 21D 5/00
ЧУГУННАЯ ПОСУДА
И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУГУННОЙ ПОСУДЫ
(21) Номер заявки: a 20060371
(22) 2006.04.20
(31) a 200511844 (32) 2005.12.12 (33) UA
(43) 2007.12.30
(71) Заявитель: Сонкин Александр Леонидович (UA)
(72) Автор: Сонкин Александр Леонидович (UA)
(73) Патентообладатель: Сонкин Александр Леонидович (UA)
BY 11968 C1 2009.06.30
BY (11) 11968
(13) C1
(19)
(56) UA 56079 A, 2003.
БСЭ. - М.: Советская энциклопедия,
1978. - Т. 29. - С. 248-249.
Краткая химическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1963. Т. 2. - С. 23-24.
Высококачественные чугуны для отливок. - М.: Машиностроение, 1982. С. 81-82, 128.
RU 2012666 C1, 1994.
Справочник по чугунному литью. Ленинград: Машиностроение, 1978. С. 642-645.
НОВИКОВ И.И. Теория термической
обработки металлов. - М.: Металлургия, 1986. - С. 202-203.
(57)
1. Чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа
Fe3O4, отличающаяся тем, что отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 4,1-7,0 %.
2. Способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников и задиров, обдирку,
шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке защитного
покрытия из оксида железа Fe3O4 путем ее нагрева и погружения в масло, отличающийся
тем, что используют серый чугун, содержащий кремний в количестве 4,1-7,0 %, а после
шлифования выполняют, по меньшей мере, два раза графитизирующий отжиг отливки при
температуре 680-800 °С в течение 0,5-1,0 ч с последующим охлаждением на воздухе до
достижения серого цвета побежалости.
3. Способ изготовления чугунной посуды по п. 2, отличающийся тем, что при формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев ведут до
температуры 680-800 °С.
Группа изобретений относится к кухонной чугунной посуде для варки, печения и жарения пищевых продуктов, а также к способам ее изготовления.
Из уровня техники известна чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное
BY 11968 C1 2009.06.30
покрытие в виде слоя эмали [ГОСТ 24303-80 Посуда хозяйственная чугунная эмалированная. Общие технические требования (аналог)].
Из уровня техники известен способ изготовления чугунной посуды, включающий литье
серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников, задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование
на отливке защитного покрытия в виде слоя эмали [Справочник по чугунному литью / Под
ред. д-ра техн. наук Н.Г.Гиршовича. - 3-е изд. Перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленинград. отд-ние, 1978. - С. 642-645 (аналог)].
Формирование защитного покрытия на отливке включает нанесение грунта и обжиг, а
также нанесение эмали и обжиг.
Нанесение эмали и обжиг повторяют 3-5 раз.
Недостатком такой чугунной посуды и способа изготовления этой чугунной посуды
является образование дефектов на эмалевом покрытии чугунной посуды в виде пузырей,
уколов, отколов и трещин.
Первые два дефекта связаны с газообразованием при обжиге, последние - с напряжениями, возникающими при температурной обработке пищи в упомянутой чугунной посуде,
на границе раздела материалов чугун - эмаль вследствие различия коэффициентов расширения чугуна и эмали.
Кроме того, при значительной степени окисления поверхности чугунной отливки образуется толстый легкоотделяемый слой окалины, в результате чего снижается сцепление
грунта и эмали.
Это снижает прочность эмалевого покрытия и срок службы чугунной посуды с защитным покрытием, нанесенным таким способом.
Из уровня техники также известна чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой нанесено защитное
покрытие в виде слоя консервационной смазки, состоящей из 50 % парафина и 50 % медицинского вазелина [РСТ УССР 114-88. Посуда чугунная черная. Общие технические
условия, пп. 1.2, 2.2.2, 2.3.1, 2.5.1 (аналог)].
Из уровня техники также известен способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление
литников, задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и нанесение
на отливку защитного покрытия в виде слоя консервационной смазки, состоящей из 50 %
парафина и 50 % медицинского вазелина [РСТ УCСР 114-88. Посуда чугунная черная.
Общие технические условия, п. 2.5.1 (аналог)].
Недостатком такой чугунной посуды и способа изготовления этой чугунной посуды
является низкая эффективность противокоррозионной стойкости защитного покрытия,
выполненного в виде нанесенной консервационной смазки, как при транспортировке, так
и при эксплуатации чугунной посуды.
В результате существенно снижается срок службы чугунной посуды с защитным покрытием, нанесенным таким способом.
Из уровня техники также известна наиболее близкая по назначению и количеству общих признаков чугунная посуда, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из
оксида железа Fe3O4 [UA 56079 А, 2003 (прототип)].
Отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 2,5-4,0 %.
Из уровня техники также известен наиболее близкий по назначению и количеству общих признаков способ изготовления чугунной посуды, включающий литье серого чугуна
в литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников, задиров,
обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке
защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 путем ее нагрева и погружения в масло
[UA 56079 А, 2003 (прототип)].
2
BY 11968 C1 2009.06.30
При литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки в
состав шихты вводят кремний в количестве 2,5-4,0 %.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3О4 ее нагрев
ведут до температуры 830-900 °С.
Недостатком такой чугунной посуды и способа изготовления этой чугунной посуды
является ее низкая коррозионная стойкость при приготовлении пищевых продуктов, содержащих органические кислоты, в том числе лимонную, уксусную и молочную кислоты.
Объясняется это тем, что в состав шихты входит кремний в недостаточном количестве
(2,5-4,0 %).
В результате низкое содержание кремния в сером чугуне не позволяет обеспечить его
более стабильное содержание и снижает активность углерода, что приводит к высокой
степени окисления чугуна и оказывает большое влияние на состав оксидной пленки (оксида железа Fe3O4) на поверхности отливки.
Это не позволяет добиться высокой прочности сцепления оксидной пленки с металлом
и снижает срок службы чугунной посуды.
Кроме того, при выбранном температурном режиме нагрева 830-900 °С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и "плывет", искажая первоначальную форму
отливки.
В результате геометрические параметры и форма отливки нарушаются, а высокое качество получаемой этим способом чугунной посуды не достигается, что снижает ее эксплуатационные свойства.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является в чугунной посуде и способе изготовления чугунной посуды путем изготовления отливки из серого чугуна с повышенным содержанием кремния обеспечение более стабильного его
содержания для повышения активности углерода и его полного превращения в графит при
тепловой обработке отливки в оптимальных режимах.
Технический результат, который достигается при решении поставленной технической
задачи, заключается в обеспечении стабильности свойств материала, геометрических параметров и формы посуды, а также в повышении прочности сцепления оксидной пленки с
металлом, что повышает коррозионную стойкость к органическим кислотам покрытия,
срок службы, качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды.
Поставленная техническая задача решается, а технический результат достигается тем,
что в чугунной посуде, выполненной в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа
Fe3O4, согласно изобретению, отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 4,1-7,0 %.
Повышенное содержание кремния (4,1-7,0 %) в сером чугуне приводит к более стабильному его содержанию, за счет чего повышается активность углерода в процессе изготовления чугунной посуды и достигается возможность его полного превращения в графит
при тепловой обработке отливки в оптимальных режимах нагрева.
Это обеспечивает получение стабильных свойств материала посуды и плотной с высокими защитными свойствами оксидной пленки покрытия.
Поставленная техническая задача решается, а технический результат достигается также тем, что в способе изготовления чугунной посуды, включающем литье серого чугуна в
литейную форму для получения чашеобразной отливки, удаление литников и задиров, обдирку, шлифование, пескоструйную обработку отливки и формирование на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 путем ее нагрева и погружения в масло,
согласно изобретению, используют серый чугун, содержащий кремний в количестве 4,17,0 %, а после шлифования выполняют, по меньшей мере, два раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 680-800 °С в течение 0,5-1,0 ч с последующим охлаждением
на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
3
BY 11968 C1 2009.06.30
Введение в состав шихты кремния в повышенном количестве (4,1-7,0 %) приводит к
более стабильному его содержанию в чугуне, за счет чего повышается активность углерода в процессе изготовления чугунной посуды и достигается возможность его полного превращения в графит при тепловой обработке отливки в предложенных оптимальных
режимах нагрева.
А многостадийный отжиг отливки после шлифования и перед пескоструйной обработкой при температуре 680-800 °С в течение 0,5-1,0 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости в конечном итоге обеспечивает получение
стабильных свойств материала посуды и плотной оксидной пленки с высокими защитными свойствами при формировании защитного покрытия, что улучшает эксплуатационные
свойства чугунной посуды.
Выбранный температурный режим графитизирующего отжига 680-800 °С отливки определен опытным путем и является оптимальным для получения наилучших условий для
полной графитизации углерода, стабилизации свойств материала отливки, геометрических
параметров и формы посуды, а также повышения прочности сцепления оксидной пленки с
металлом при формировании защитного покрытия.
Опытным путем установлено, что выбор температуры графитизирующего отжига
отливки меньше 680 °С нецелесообразен, так как в этом случае процесс графитизации
углерода замедляется, в результате чего не достигается стабилизация свойств материала
отливки и снижается прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия.
Опытным путем также установлено, что выбор температуры графитизирующего отжига отливки больше 800 °С также нецелесообразен, так как в этом случае чугун чрезмерно
нагревается, становится пластичным и "плывет", искажая первоначальную форму отливки, в результате чего снижается качество чугунной посуды.
Кроме того, при выбранном температурном режиме нагрева 680-800 °С отливка приобретает малиновый цвет побежалости, что позволяет дополнительно визуально контролировать температурный режим графитизирующего отжига, что является дополнительным
техническим результатом.
Способ изготовления чугунной посуды имеет и другие отличия, которые используются в отдельных случаях его выполнения для повышения технического результата.
Так, в способе изготовления чугунной посуды, согласно изобретению, при формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев ведут до температуры 680-800 °С.
Выбранный температурный режим нагрева 680-800 °С отливки определен опытным
путем и является оптимальным для получения наилучшего соотношения коррозионной
стойкости, стабилизации проектных геометрических параметров и формы, срока службы и
качества чугунной посуды, изготавливаемой этим способом.
При температуре нагрева отливки меньше 680 °С толщина слоя оксидной пленки чрезмерно уменьшается, в результате чего снижается коррозионная стойкость защитного покрытия, а также срок службы и качество чугунной посуды.
При температуре нагрева отливки больше 800 °С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и "плывет", искажая первоначальную форму отливки, а толщина слоя
оксидной пленки чрезмерно увеличивается, в результате чего также снижается коррозионная стойкость защитного покрытия, а также срок службы и качество чугунной посуды.
При выбранном температурном режиме нагрева 680-800 °С отливка приобретает малиновый цвет побежалости, по которому дополнительно визуально контролируют температурный режим ее нагрева.
Таким образом, за счет изготовления отливки из серого чугуна с повышенным содержанием кремния обеспечивается более стабильное его содержание для повышения активности углерода и его полное превращение в графит при тепловой обработке отливки в
предложенных оптимальных режимах нагрева.
4
BY 11968 C1 2009.06.30
Это позволяет обеспечить стабильность свойств материала, геометрических параметров и формы посуды, а также повысить прочность сцепления оксидной пленки с металлом, что повышает коррозионную стойкость к органическим кислотам покрытия, срок
службы, качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды.
Из уровня техники заявитель не выявил решения, совпадающие с совокупностью общих и отличительных существенных признаков усовершенствованной чугунной посуды и
усовершенствованного способа изготовления чугунной посуды, на основании чего можно
сделать вывод, что заявляемые технические решения этой группы изобретений не являются частью уровня техники и соответствуют критерию изобретения "новизна".
Из уровня техники заявитель также не выявил решения, совпадающие с отличительными существенными признаками усовершенствованной чугунной посуды и усовершенствованного способа изготовления чугунной посуды.
На основании этого можно сделать вывод, что заявляемые технические решения этой
группы изобретений для специалиста не являются очевидными, то есть не выплывают из
уровня техники, и соответствуют критерию изобретения "изобретательский уровень".
В примере конкретного выполнения заявляемая чугунная посуда выполнена в виде
чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe3O4.
Отливка изготовлена из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 4,1-7,0 %.
Углерод в чугуне находится в виде графита.
Металлической основой чугуна является феррит.
В примере конкретного выполнения заявляемый способ изготовления такой чугунной
посуды осуществляют следующим образом.
Для отливки чугунной посуды применяют серый чугун, в химический состав которого
входит железо, а также, в количествах, разрешенных органами здравоохранения, углерод,
кремний, марганец, фосфор и сера с допускаемым содержанием хрома, никеля и меди.
Сначала готовят шихту для плавки серого чугуна, в которую вводят необходимые
компоненты для получения чугуна с необходимым химическим составом.
Кремний в состав шихты вводят в количестве 4,1-7,0 %.
Количество кремния выбирают пропорционально массе чугунной посуды.
Для чугунной посуды малой массы, например сковороды-блинницы, кремний вводят в
количестве, близком к 4,1 %.
Чем больше масса чугунной посуды, тем в большем количестве вводят в шихту кремний для улучшения заполнения литейной формы расплавом чугуна.
Например, для кастрюли кремний вводится в количестве близком к 7,0 %.
После расплава шихты выполняют литье серого чугуна в литейную форму для получения чашеобразной отливки.
На практике для отливки чугунной посуды применяют серый чугун с преимущественно следующим химическим составом, %:
углерод
3,2-3,8
кремний
4,1-7,0 %
марганец
не более 0,8
фосфор
не более 0,6
сера
не более 0,05
железо
остальное.
Допускается наличие хрома до 0,2 %, никеля до 0,3 % и меди до 0,5 %.
Чашеобразные отливки используют для изготовления различной кухонной чугунной
посуды, в том числе:
сковорода круглая с одной ручкой;
сковорода круглая с двумя ручками;
сковорода-блинница круглая с одной ручкой;
5
BY 11968 C1 2009.06.30
сковорода-сотейник круглая с одной ручкой;
сковорода-сотейник круглая с двумя ручками;
сковорода-жаровня с двумя ручками;
кастрюля с крышкой;
другая посуда.
Затем отливку подвергают механической обработке, при которой последовательно
выполняют удаление литников, задиров, обдирку и шлифование поверхности.
После шлифования выполняют, по меньшей мере, два раза графитизирующий отжиг
отливки при температуре 680-800 °С в течение 0,5-1,0 часа с последующим охлаждением
на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
Такой температурный режим графитизирующего отжига 680-800 °С отливки является
оптимальным для получения наилучших условий для полной графитизации углерода, стабилизации свойств материала отливки, геометрических параметров и формы посуды, а
также способствует повышению прочности сцепления оксидной пленки с металлом при
формировании защитного покрытия из оксида железа Fe3O4.
При температуре графитизирующего отжига отливки меньше 680 °С процесс графитизации углерода замедляется, в результате чего не достигается стабилизация свойств материала отливки и снижается прочность сцепления оксидной пленки с металлом при
формировании защитного покрытия из оксида железа Fe3O4.
При температуре графитизирующего отжига отливки больше 800 °С - также нецелесообразен, так как в этом случае чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и
"плывет", искажая первоначальную форму отливки, в результате чего снижается качество
чугунной посуды.
После этого выполняют пескоструйную обработку поверхности на пескоструйной установке и формирование на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 путем ее
нагрева в нагревательном устройстве и погружения в масло.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев
ведут до температуры 680-800 °С.
Такой температурный режим нагрева 680-800 °С чугуна отливки является оптимальным для получения наилучшего соотношения коррозионной стойкости, стабилизации
проектных геометрических параметров и формы, срока службы и качества чугунной посуды, изготавливаемой этим способом.
При температуре нагрева отливки меньше 680 °С толщина слоя оксидной пленки чрезмерно уменьшается, в результате чего снижается коррозионная стойкость защитного покрытия, а также срок службы и качество чугунной посуды.
При температуре нагрева отливки больше 800 °С чугун чрезмерно нагревается, становится пластичным и "плывет", искажая первоначальную форму отливки, а толщина слоя
оксидной пленки чрезмерно увеличивается, в результате чего снижается коррозионная
стойкость защитного покрытия, а также срок службы и качество чугунной посуды.
При выбранном температурном режиме нагрева 680-800 °С серого чугуна отливка
приобретает малиновый цвет побежалости, по которому дополнительно визуально контролируют температурный режим ее нагрева.
Изобретение иллюстрируется примерами 1-5 реализации способа изготовления чугунной посуды с различными температурными режимами нагрева отливки.
Пример 1.
Изготавливалась чугунная посуда - сковорода-блинница, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано
защитное покрытие из оксида железа Fe3O4.
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 4,0 %.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
6
BY 11968 C1 2009.06.30
После шлифования выполняли один раз графитизирующий отжиг отливки при температуре 670 °С в течение 0,4 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения
серого цвета побежалости.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев
вели до температуры 670 °С и погружали в масло.
При такой температуре одноразового графитизирующего отжига отливки в течение
0,4 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости
процесс графитизации углерода замедлялся, в результате чего не достигалась стабилизация свойств материала отливки и снижалась прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe3O4.
При таком режиме нагрева и погружения в масло первоначальные геометрические параметры и форма отливки не изменялись и соответствовали ее проектным значениям.
Однако уменьшалась толщина слоя оксидной пленки, в результате чего снижалась
коррозионная стойкость защитного покрытия и срок службы чугунной посуды.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, неудовлетворительные.
Пример 2.
Изготавливалась чугунная посуда - сковорода-блинница с небольшой массой, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe3O4.
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 4,1 %.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли два раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 680 °С в течение 0,5 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев
вели до температуры 680 °С и погружали в масло.
При такой температуре двухразового графитизирующего отжига отливки в течение
0,5 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости
процесс графитизации углерода активизировался, в результате чего достигалась стабилизация свойств материала отливки и повышалась прочность сцепления оксидной пленки с
металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe3O4.
При таком режиме нагрева и погружения в масло первоначальные геометрические параметры и форма отливки не изменялись и соответствовали ее проектным значениям.
Толщина слоя оксидной пленки увеличивалась, в результате чего повышалась коррозионная стойкость защитного покрытия и срок службы чугунной посуды.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, удовлетворительные.
Пример 3.
Изготавливалась чугунная посуда - сковорода-сотейник со средней массой, выполненная в виде чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe3O4.
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 5,5 %.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли два раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 740 °С в течение 0,75 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения
серого цвета побежалости.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев
вели до температуры 740 °С и погружали в масло.
7
BY 11968 C1 2009.06.30
При такой температуре двухразового графитизирующего отжига отливки в течение
0,75 часа с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости процесс графитизации углерода еще более активизировался.
В результате этого достигалась полная стабилизация свойств материала отливки и повышалась прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe3O4.
При таком режиме нагрева и погружения в масло первоначальные геометрические параметры и форма отливки не изменялись и соответствовали ее проектным значениям.
Толщина слоя оксидной пленки увеличивалась, в результате чего повышалась коррозионная стойкость защитного покрытия и срок службы чугунной посуды.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, хорошие.
Пример 4.
Изготавливалась чугунная посуда - кастрюля со средней массой, выполненная в виде
чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe3O4.
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 7,0 %.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли три раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 800 °С в течение 1,0 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев
вели до температуры 800 °С и погружали в масло.
При такой температуре трехразового графитизирующего отжига отливки в течение 1,0 ч
с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого цвета побежалости процесс графитизации углерода еще более активизировался.
В результате этого достигалась полная стабилизация свойств материала отливки и повышалась прочность сцепления оксидной пленки с металлом при формировании защитного покрытия из оксида железа Fe3O4.
При таком режиме нагрева и погружения в масло первоначальные геометрические параметры и форма отливки не изменялись и соответствовали ее проектным значениям.
Толщина слоя оксидной пленки увеличивалась, в результате чего повышалась коррозионная стойкость защитного покрытия и срок службы чугунной посуды.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, хорошие.
Пример 5.
Изготавливалась чугунная посуда - кастрюля со средней массой, выполненная в виде
чашеобразной отливки, изготовленной из серого чугуна, на поверхности которой сформировано защитное покрытие из оксида железа Fe3O4.
Отливка изготавливалась из серого чугуна, содержащего кремний в количестве 7,0 %.
Способ изготовления такой чугунной посуды включал все операции заявляемого способа.
После шлифования выполняли три раза графитизирующий отжиг отливки при температуре 810 °С в течение 1,1 ч с последующим охлаждением на воздухе до достижения серого
цвета побежалости.
При таком режиме графитизирующего отжига чугун чрезмерно нагревался, становился
пластичным и "плыл", искажая первоначальную форму отливки, а толщина слоя оксидной
пленки чрезмерно увеличивалась, в результате чего снижалась коррозионная стойкость и
срок службы защитного покрытия.
При формировании на отливке защитного покрытия из оксида железа Fe3O4 ее нагрев
вели до температуры 800 °С и погружали в масло.
8
BY 11968 C1 2009.06.30
При таком режиме нагрева и погружения в масло происходили те же процессы, которые были характерны при графитизирующем отжиге отливки.
В результате первоначальные геометрические параметры и форма отливки изменялись
и не соответствовали ее проектным значениям.
Прочность защитного покрытия, а также качество и эксплуатационные свойства чугунной посуды, полученной этим способом, неудовлетворительные.
Примеры 2, 3, 4 свидетельствуют о том, что повышенное содержание кремния (4,17,0 %) в чугуне, а также заявленные режимы графитизирущего отжига и нагрева отливки
являются оптимальными для обеспечения стабилизации свойств материала, геометрических параметров и формы посуды.
Это позволяет повысить прочность сцепления оксидной пленки с металлом, коррозионную стойкость к органическим кислотам, срок службы, качество и эксплуатационные
свойства чугунной посуды.
Примеры 1, 5 свидетельствуют о том, что пониженное содержание кремния (менее
4,1 %), а также выполнение графитизирущего отжига и нагрева отливки за пределами заявленных режимов нецелесообразно, так как при этом не обеспечивается стабилизация
свойств материала, искажаются геометрические параметры и форма посуды.
Это приводит к снижению прочности сцепления оксидной пленки с металлом, коррозионной стойкости к органическим кислотам, срока службы, качества и эксплуатационных
свойств чугунной посуды.
Предлагаемые чугунная посуда и способ изготовления чугунной посуды могут быть
многократно реализованы промышленным способом на любом предприятии по отливке
хозяйственной чугунной посуды с применением стандартного оборудования и традиционных материалов, что свидетельствует о том, что заявляемые технические решения этой
группы изобретений соответствуют критерию изобретения "промышленная применимость".
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
121 Кб
Теги
by11968, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа