鋼鐵材料的高溫抗腐蝕塗層的製作方法

2023-05-20 19:25:46

專利名稱：鋼鐵材料的高溫抗腐蝕塗層的製作方法
技術領域：
本發明是一種在高溫環境下，鋼鐵材料在鋁或鋁合金熔液中的抗腐蝕塗層材料，屬於鋼鐵材料的防腐蝕鍍層的技術領域。
目前，在600～1000℃的鋁合金熔液中，鋼鐵材料的腐蝕問題是很嚴重的，即使是不鏽鋼，在高溫鋁液中工作時也會很快地被咬蝕，或生成鐵-鋁脆性化合物而損壞;另外，傳統的塗覆鋅白粉(ZnO)法，儘管對抗蝕性有所改善，但仍難以在高溫鋁合金熔液中長期使用。為此，尋找一種更為有效的高溫抗蝕塗層是十分必要的。
本發明的目的就是提供一種在高溫環境下，鋼鐵材料在鋁或鋁合金熔液中具有良好的抗腐蝕性能的鋼鐵材料抗腐蝕塗層。
本發明的抗腐蝕塗層配方及加工工藝如下以過320目篩的三氧化二鋁(Al2O3)粉為主，其重量的百分含量在50%～95%的範圍內，再加入7%～5%的三氧化二鋁纖維和45%以下的鋅白粉(ZnO)，混合調勻後，用水玻璃(nNa2O·msio2)將該混合粉調成懸浮狀，在室溫下，用空氣壓縮機將這種液體噴塗在清洗乾淨的工件上，然後在200～300℃的大爐內烘烤3～4小時。取出空冷，鋼鐵工件的表面即形成-50～100μm厚的均勻、緻密、耐蝕，且牢固的白色塗層。鋅白粉的含量越少，塗層的抗蝕性能就越好。三氧化二鋁纖維的直徑在5微米左右，其長度為1～2毫米。
本發明的優點在於該塗層具有優越的抗腐蝕性，將鋼鐵工件表面塗上該塗層後，該工件在鋁或鋁合金熔液中能長期工作而不被腐蝕，有效地延長了該工件的使用壽命，並降低了生產成本。另外，由於在塗層材料中加入了三氧化二鋁纖維，使得該塗層的抗剝離性能大為提高。在塗層材料中還加入了鋅白粉，因此使得該塗層材料的成本大大降低，根據實際的工作要求，還可以調節鋅白粉的加入量。以使得成本與塗層質量有一個合適的優選值。
本發明的實施方案如下以低碳鋼為例，首先，除去工件表面的鏽跡，並清洗乾淨，待乾燥後，將過320目篩子的Al2O3粉(85%wt)三氧化二鋁纖維5%wt和鋅白粉(10%wt)混合均勻，然後加入適量的水玻璃(約佔總重量的50%)，調成稀液狀，裝入噴槍內，開啟壓氣壓縮機。使空氣壓力達2～4公斤力/cm2之間時，打開噴槍，對工件表面進行均勻地噴塗，厚度控制在60～100μm左右，然後，關閉噴槍，將工件移入300℃的空氣爐內烘烤3小時，取出後空冷，鋼的表面即形成一緻密、耐蝕的塗層，試驗表明具有該塗層的低碳鋼在880℃的鋁合金熔液中可以長期使用，而不致表面腐蝕現象。
為了減低塗層的成本，一般在三氧化二鋁粉和纖維中加入適量的鋅白粉，鋅白粉的加入量根據加工件的具體要求而定，鋅白粉的加入量越低，其塗層質量越好，但成本也越高;反之，塗層質量略遜而塗層的成本則可減低許多，但鋅白粉的加入量一般不超過三氧化二鋁的量。根據以上所述便能實現本發明。
權利要求
1.一種在鋁或鋁合金熔液中鋼鐵材料的抗腐蝕塗層，其特徵在於該塗層的材料由50%～95%的三氧化二鋁粉(Al2O3)及7%～5%的三氧化二鋁纖維加上45%以下的鋅白粉(ZnO)混合而成。
2.根據權利要求1所述的鋼鐵材料的高溫抗腐蝕塗層，其特徵在於其塗層工藝為將三氧化二鋁粉、三氧化二鋁纖維和鋅白粉的混合物加入水玻璃(nNa2O·msio2)，調成懸浮液，噴塗在鋼鐵材料的表面，然後將其放在200℃～300℃的條件下烘烤3～4小時。
3.根據權利要求1或2所述的鋼鐵材料的高溫抗腐蝕塗層，其特徵在於塗層的厚度為50～100μm。
4.根據權利要求1或2所述的鋼鐵材料的高溫抗腐蝕塗層，其特徵在於所述的三氧化二鋁纖維，其直徑在5微米左右，其長度為1～2毫米。
全文摘要
一種鋼鐵材料的高溫抗腐蝕塗層，由三氧化二鋁粉、三氧化二鋁纖維和鋅白粉的混合物所組成。將其與水玻璃調成懸浮狀溶液，噴塗在鋼鐵材料的表面，然後再將被噴塗的工件在200℃—300℃的溫度下烘乾，鋼鐵材料表面即形成一層抗腐蝕塗層，具有這種抗腐蝕塗層的鋼鐵工件，在高溫的鋁或鋁合金熔液中，具有優越的抗腐蝕性能，使需要在鋁或鋁合金熔液中工作的鋼鐵工件的壽命大為提高。
文檔編號C09D5/08GK1065080SQ9210753
公開日1992年10月7日 申請日期1992年4月29日 優先權日1992年4月29日
發明者蔣建清 申請人:東南大學