專利名稱：一種防止GCr15鋼表面氧化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防止鋼表面氧化的技術(shù)領(lǐng)域，特指一種防止GCrl5鋼表面氧化的方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵材料在熱加工生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生氧化現(xiàn)象，造成材料的基體腐蝕和表層脫碳， 既使材料的組織受損，又增加了去除氧化皮和脫碳層的處理工序，嚴(yán)重影響了鋼鐵材料生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，因而一直為人們所關(guān)注。GCrl5鋼是過共析鋼，加熱時(shí)易脫碳，而對(duì)要求高硬度、耐磨性、高彈性和韌性的滾珠鋼而言，脫碳會(huì)大大降低其表面硬度，嚴(yán)重影響鋼的使用性能。目前，國(guó)內(nèi)的高溫抗氧化涂料性能明顯落后于一些發(fā)達(dá)國(guó)家，由于發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品配方嚴(yán)格保密，使得這些涂料價(jià)格昂貴，且在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上很難買到。國(guó)內(nèi)雖然有資料介紹防脫碳涂料的有關(guān)性能、特點(diǎn)和購(gòu)買方式，但價(jià)格昂貴(平均60元/kg)，成本太高。因此研發(fā)出能耐高溫(1100°C左右)、價(jià)格低廉的抗氧化涂料具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。設(shè)計(jì)防氧化脫碳的保護(hù)涂料配方時(shí)，綜合運(yùn)用高溫熔膜屏蔽保護(hù)機(jī)理和氧化還原保護(hù)機(jī)理。同時(shí)，為了使涂料具有適宜的涂覆性能和工藝性能，應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)恼澈蟿?、添加劑、表面活性劑和溶劑等。本發(fā)明開發(fā)一種防止GCrl5鋼表面氧化的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)出一種防止GCrl5鋼表面氧化的方法，其特征為高溫防氧化涂料主要由提純的凹土(ATP)、Al2O3粉、Cr2O3粉、SiC粉、粘結(jié)劑K2SiO3等組成，粒度都是 200 目。ATP 主要成分為=MgO :11. 36%, Al2O3 :5. 75%, CaO :8. 17%, SiO2 :66. 19%, K2O 1. 45%,Fe2O3 5. 39%,TiO2 :1. 68%，其它0. 01 %。高溫防氧化涂料中粉料的配方為=ATPM 量分?jǐn)?shù)為陽%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20 %，Cr2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15 %，SiC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %。 粘結(jié)劑K2SiO3的加入量為粉料質(zhì)量的18%。高溫防氧化涂料處理工藝為高溫防氧化涂料處理工藝為所有粉料混合后加入 50%粘結(jié)劑進(jìn)行機(jī)械攪拌并進(jìn)行超聲波震動(dòng)，進(jìn)行15min，在機(jī)械攪拌和超聲波震動(dòng)的基礎(chǔ)上，加入余下的50%粘結(jié)劑，再進(jìn)行25min。這樣可以保證獲得適中粘度，既可以在烘干時(shí)使涂層基本不脫落，又可以在燒結(jié)后能自行剝落。超聲波震動(dòng)主要使涂料充分?jǐn)嚢杈鶆颍⑶沂蛊渲械臍怏w充分逸出，避免在烘干時(shí)出現(xiàn)鼓起現(xiàn)象，同時(shí)很好的抑制了涂層內(nèi)部蜂窩狀氣孔的產(chǎn)生。高溫防氧化涂料涂覆主要有三種方法，即刷涂、浸涂、噴涂。其中刷涂和浸涂法操作簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低。因此，采用這兩種方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)涂層致密性和烘干過程中的脫落性影響，確定最佳涂覆方法。由

圖1可知，刷涂工藝制備的涂層(a)干燥后產(chǎn)生明顯的裂紋，這將導(dǎo)致工件在加熱保溫過程中，周圍的氧化性氣體容易擴(kuò)散到工件內(nèi)部，使工件基體嚴(yán)重氧化。而用浸涂法工藝制備的涂層則無明顯的裂紋，涂層遮蓋率高、致密性好，見圖1(b)，這可有效防止氧化性氣體的擴(kuò)散進(jìn)入。實(shí)踐證明，浸涂法的抗氧化性能明顯優(yōu)于刷涂法。 將配制好的高溫防氧化涂料浸涂在GCrl5鋼的表面，測(cè)定在850°C、950°C、1050°C 下保溫60min后脫碳層深度，見表1。從表1中可見，有保護(hù)(浸涂)的脫碳層深度明顯減表1不同溫度下的脫碳層深度
權(quán)利要求
1.一種防止GCrl5鋼表面氧化的方法，其特征為高溫防氧化涂料主要由提純的凹土 (ATP)、Al2O3粉、Cr2O3粉、SiC粉、粘結(jié)劑K2SiO3等組成，粒度都是200目；ATP主要成分為 MgO 11. 36%, Al2O3 5. 75%, CaO 8. 17%, SiO2 :66. 19%, K2O 1. 45%, Fe2O3 5. 39%, TiO2 1.68%，其它0.01% ；高溫防氧化涂料中粉料的配方為ATP質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，Cr2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，SiC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% ；粘結(jié)劑K2SiO3的加入量為粉料質(zhì)量的18% ；高溫防氧化涂料處理工藝為所有粉料混合后加入50%粘結(jié)劑進(jìn)行機(jī)械攪拌并進(jìn)行超聲波震動(dòng)，進(jìn)行15min，在機(jī)械攪拌和超聲波震動(dòng)的基礎(chǔ)上，加入余下的50% 粘結(jié)劑，再進(jìn)行25min ；將配制好的高溫防氧化涂料浸涂在GCrl5鋼的表面，測(cè)定在850°C、 950°C、1050°C不同溫度下保溫60min后脫碳層深度，以及在1050°C溫度下，不同保溫時(shí)間后脫碳層深度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種防止GCrl5鋼表面氧化的方法，溫度越高，有保護(hù)的GCrl5 鋼脫碳層深度減少量的百分比越大；在850°C溫度下，保溫時(shí)間為60min時(shí)，有保護(hù)的GCrl5 鋼脫碳層深度減少量百分比為54. 55% ；在1050°C溫度下，保溫時(shí)間為60min時(shí)，有保護(hù)的 GCr 15鋼脫碳層深度減少量百分比為62.沈％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種防止GCrl5鋼表面氧化的方法，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，有保護(hù)的 GCrl5鋼脫碳層深度減少量的百分比越大；在1050°C溫度下，保溫時(shí)間為20min時(shí)，有保護(hù)的GCrl5鋼脫碳層深度減少量的百分比為50%，保溫時(shí)間為60min時(shí)，有保護(hù)的GCrl5鋼脫碳層深度減少量的百分比為62.沈％。
全文摘要
一種防止GCr15鋼表面氧化的方法，屬于防止鋼表面氧化的技術(shù)領(lǐng)域，高溫防氧化涂料主要由提純的凹土(ATP)、Al2O3粉、Cr2O3粉、SiC粉、粘結(jié)劑K2SiO3等組成，粒度都是200目。高溫防氧化涂料中粉料的配方為ATP質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55％，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％，Cr2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％，SiC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％。粘結(jié)劑K2SiO3的加入量為粉料質(zhì)量的18％。高溫防氧化涂料處理后可進(jìn)行涂覆，涂覆方法采用浸涂工藝，將配制好的高溫防氧化涂料浸涂在GCr15鋼的表面，測(cè)定在850℃、950℃、1050℃溫度下保溫60min后脫碳層深度。
文檔編號(hào)C21D1/72GK102312065SQ201110289500
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者劉光磊, 司乃潮, 司松海, 張志堅(jiān), 李曉薇, 楊嵩 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江憶諾唯記憶合金有限公司