TESTOVÁNÍ VLIVU INDIKAČNÍCH KAPALIN NA KŘEHKOLOMOVÉ VLASTNOSTI SKLOVITÝCH SMALTOVÝCH POVLAKŮ

Transkript

1 TESTOVÁNÍ VLIVU INDIKAČNÍCH KAPALIN NA KŘEHKOLOMOVÉ VLASTNOSTI SKLOVITÝCH SMALTOVÝCH POVLAKŮ TESTING OF THE INFLUENCE OF THE INDICATING LIQUIDS ON BREAKED PROPERTIES OF VITREOUS ENAMEL COATINGS Kamila Hrabovská a, Jitka Podjuklová b Karla Barčová c, René Siostrzonek d, Marcela Filipová e, Michaela Slabáková f a VŠB TU Ostrava, Institut fyziky, 17. listopadu 15, Ostrava Poruba, ČR, kamila.hrabovska@vsb.cz b VŠB TU Ostrava, Fakulta strojní katedra mechanické technologie 345, 17. listopadu 15, Ostrava Poruba, ČR, jitka.podjuklova@vsb.cz c VŠB TU Ostrava, Institut fyziky, 17. listopadu 15, Ostrava Poruba, ČR, karla.barcova@vsb.cz d VŠB TU Ostrava, Fakulta strojní katedra mechanické technologie 345, 17. listopadu 15, Ostrava Poruba, ČR, rene.siostrzonek.st@vsb.cz e VŠB TU Ostrava, Fakulta strojní katedra mechanické technologie 345, 17. listopadu 15, Ostrava Poruba, ČR, marcela.filipova.fs@vsb.cz f VŠB TU Ostrava, Fakulta strojní katedra mechanické technologie 345, 17. listopadu 15, Ostrava Poruba, ČR, michaela.slabakova.st@vsb.cz Abstrakt: Sklovité smalty jsou skelné povlaky vytvářené na kovovému podkladu vypalováním při teplotě nad 800 C. Tento povlak můžeme využít v energetickém, ekologickém, zemědělském strojírenství, dále v architektuře-stavebnictví a na výrobky spotřebního zboží. Vytvoření celistvého smaltového povlaku (bez vad, které pronikají až k podkladovému kovu) je základním předpokladem pro využití jeho funkčních vlastností, zejména jeho protikorozní odolnosti. Po zhotovení sklovitého smaltového povlaku je prováděna kontrola celistvosti povlaku. Smalt má velmi dobré elektroizolační vlastnosti a proto se provádí zkouška nízkým napětím pro zjištění a lokalizaci vad dle normy ČSN EN ISO Kontakt s vadou se dosahuje pomocí elektricky vodivého roztoku-indikační kapaliny. Hlavním cílem tohoto studia bylo stanovit vliv indikačních kapalin na křehkolomové vlastnosti sklovitých smaltových povlaků a dále objasnit i vliv časového působení indikačních kapalin na změnu vlastnosti sklovitého smaltového povlaku. Abstract: Vitreous enamel coats are glassy inorganic coatings created on metal substrate by the process of burning at temperature above 800 C. We can use this coating in energy-, ecological-, agricultural- engineering, further in architecture-building industries and on products of commodity. Creation of compact enamel coating (flawless, that penetrate as far as bolstering) is basic hypothesis for utilization of its functional properties, especially its anticorrosive immunity. It is tested integrity of vitreous enamel coating after its finalization. Vitreous enamel coating has very good electro-isolative properties, therefore is done the low voltage test for finding and localization of mistakes according to CSN EN ISO Contact with mistakes is achieved by the help of the electrically conductive solution-designating liquid. Principal aim of this study was the determination of the influence of designating 1

2 liquids on breaked properties of vitreous enamel coatings and further understanding of influence of time incidence designating liquid on changes of properties of vitreous enamel coating. 1. ÚVOD Sklovité smalty jsou skelné povlaky vytvářené na kovovému podkladu vypalováním při teplotě nad 800 C. Vytvoření celistvého smaltového povlaku (bez vad, které pronikají až k podkladovému kovu) je základním předpokladem pro využití jeho funkčních vlastností, zejména jeho protikorozní odolnosti. Po zhotovení sklovitého smaltového povlaku je prováděna kontrola celistvosti povlaku. Smalt má velmi dobré elektroizolační vlastnosti a proto se provádí zkouška nízkým napětím pro zjištění a lokalizaci vad dle normy ČSN EN ISO Kontakt s vadou se dosahuje pomocí elektricky vodivého roztoku-indikační kapaliny. Indikační kapaliny jsou látky, které se používají k identifikaci vad ve sklovitém smaltovém povlaku. Hlavním cílem tohoto studia bylo stanovení vlivu indikační kapaliny na křehkolomové vlastnosti sklovitých smaltových povlaků. 2. EXPERIMENTÁLNÍ PRÁCE Vzorky byly získány aplikací smaltéřské břečky základního smaltu šedého a krycího smaltu modrého a zeleného na ocelový plech jakosti KOSMALT E 300T. Na takto připravené vzorky byla nanesena indikační kapalina a ponechána po dobu 1 týdne. Složení indikační kapaliny: 30g NaCl na 1l vodovodní vody + jar Změna křehkolomových vlastností byla hodnocena pomocí měření mikrotvrdosti a lomové houževnatosti smaltového povlaku. 2.1 MIKROTVRDOST SMALTOVÉHO POVLAKU Pro měření mikrotvrdosti byla použita Vickersova metoda, která byla prováděna pomocí Hanemannova mikrotvrdoměru (optický mikroskop NEOPHOT 2 ). Tabulka 1 Hodnota mikrotvrdosti sklovitého smaltového povlaku před působením indikační kapaliny Table 1 Value of microhardness glassy enamel coating before treatment of indicating liquid Označení typ smaltu ΦHV 0,1 [MPa] šedý 3833 Označení typ smaltu ΦHV 0,1 [MPa] zelený 3810 modrý

3 METAL 2007 Tabulka 2 Hodnota mikrotvrdosti sklovitého smaltového povlaku po působení indikační kapaliny Table 2 Value of microhardness glassy enamel coating after treatment of indicating liquid Označení typ smaltu ΦHV0,1 [MPa] šedý 5725 Označení typ smaltu ΦHV0,1 [MPa] zelený 6607 modrý 6312 Sklovité smaltové povlaky po působení indikačních kapalin vykazovaly vyšší mikrotvrdost, než před působením indikační kapaliny. Obr.1. Vtisk Hanemannovým mikrotvrdoměrem, základní smalt šedý Zvětšeno 500x Fig. 1 Indenture with Hanemanns machine diamond, basis grey expansion 500x 3

4 Obr.2. Vtisk Hanemannovým mikrotvrdoměrem po působení indikační kapaliny základní smalt šedý, zvětšeno 500x Fig. 2 Indenture with Hanemanns machine diamond after treatment of indicating liquid basis grey, expansion 500x 2.2 LOMOVÁ HOUŽEVNATOST SMALTOVÝCH POVLAKŮ Lomová houževnatost výše uvedených smaltových povlaků byla stanovena měřením délky trhlin vzniklých po vtisku Hanemannovým mikrotvrdoměrem dle [1]. Tabulka 3 Hodnota lomové houževnatosti sklovitého smaltového povlaku před působením indikační kapaliny Table 3 Value of broken tenacity glassy enamel coating before treatment of indicating liquid Označení typ smaltu K IC [MPa.m 1/2 ] šedý 0,883 Označení typ smaltu K IC [MPa.m 1/2 ] zelený 0,859 modrý 0,887 4

5 Tabulka 4 Hodnota lomové houževnatosti sklovitého smaltového povlaku po působení indikační kapaliny Table 4 Value of broken tenacity glassy enamel coating after treatment of indicating liquid Označení typ smaltu ΦK IC [MPa.m 1/2 ] šedý 0,803 Označení typ smaltu ΦK IC [MPa.m 1/2 ] zelený 0,792 modrý 0,848 Sklovité smaltové povlaky po působení indikačních kapalin vykazovaly nižší lomovou houževnatost než sklovité smaltové povlaky před působením indikační kapaliny. Při mikroskopickém rozboru bylo znatelné značné narušení povrchu sklovitého smaltového povlaku. 3. ZÁVĚR Indikační kapaliny jsou látky, které se používají k identifikaci vad ve sklovitém smaltovém povlaku. Tyto indikační kapaliny obsahují látky, které po delším působení na sklovitý smaltový povlak způsobují vznik vad. V případě, že indikační kapaliny nejsou z povrchu smaltového povlaku dostatečně odstraněny, negativně ovlivňují křehkolomové vlastnosti smaltu (vyšší mikrotvrdost, nižší lomová houževnatost). LITERATURA [1] MENČÍK, J. Pevnost a lom skla a keramiky. SNTL, Praha 1990, 380 s., ISBN [2] HRABOVSKÁ, K. Křehkolomové vlastnosti sklovitých smaltových povlaků. Autoreferát disertační práce, VŠB TU Ostrava, 2006, 36 s.isbn