CN101696328A - 一种用于钢铁工件表面的保护性涂料 - Google Patents

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钱裕生
武玉平
王飞腾
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Abstract

本发明涉及一种用于钢铁工件表面的保护性涂料，涂料的组分为：石墨、水玻璃和表面渗透剂，其中：石墨与硅酸钠体积比为1∶3～7，表面渗透剂在组分中按体积百分比占：0.05％～0.15％。其优点是：本发明不仅克服了通常加入合金、表面高频淬火和形成渗碳气氛等方法，防止钢铁工件表面高温氧化脱碳，并以此提高钢铁工件表面(基体)的硬度实现提高其耐磨性，存在的生产成本高、生产效率低、生产周期长、能源消耗大以及污染环境问题。

Description

一种用于钢铁工件表面的保护性涂料
技术领域
本发明涉及一种用于钢铁工件表面的保护性涂料，特别是一种防止钢铁工件表面高温氧化脱碳、提高硬度及耐磨的保护性涂料，属于涂料领域。
背景技术
目前国内外是以提高钢铁工件表面(基体)硬度实现其耐磨性目的，最终提高工件的寿命。其基本路线是在工件中加入合金化元素、铸渗技术、表面高频淬火或在热处理、热锻、热轧、卷制成型加热时形成渗碳气氛以增加碳势浓度等，但存在着生产成本高、生产效率低、生产周期长、技术复杂、设备投资、能源消耗大以及污染环境问题，尤其是工艺的经济性问题颇为突出。
发明内容
本发明的目的是针对钢铁工件表面(基体)高温氧化脱碳，以及在热处理、锻压、热轧、卷制成型加热时的氧化性气氛中导致表面氧化、脱碳，特别是在热处理高温环境下极容易氧化脱碳，碳原子减少、含碳量降低，表面(基体)组织变化所造成的硬度降低，所引起的耐磨性降低和整体寿命短的情况，提供一种防止其表面高温氧化、脱碳，提高硬度耐磨性，最终达到提高钢铁工件整体寿命的用于钢铁工件表面的保护性涂料。
本发明的涂料的组分为：石墨、水玻璃和表面渗透剂，其中：石墨与硅酸钠的体积比为1∶3～7，表面渗透剂在组分中按体积百分比占：0.05％～0.15％。
所述石墨的固定碳含量＞90wt％，粒度过140目的量不小于95wt％；
所述水玻璃为硅酸钠，其模数为2.0～2.9、密度为1.40g/cm3～1.55g/cm3；
所述表面渗透剂为阴离子表面渗透剂；
本发明的涂料采用工业水调配，调配后，涂料的密度(g/cm3)：1.2～1.4；粘度(s)：10～30。
本发明的涂料的配制工艺：
石墨+硅酸钠+表面渗透剂→搅拌(1h～3h)→+工业水→搅拌(0.5h～1h)。涂料混合搅拌均匀，性能检测合格后方可进行施涂保护部位。
本发明的有益的效果：
本发明不仅克服了通常加入合金、表面高频淬火和形成渗碳气氛等方法，防止钢铁工件表面高温氧化脱碳，并以此提高钢铁工件表面(基体)的硬度实现提高其耐磨性，存在的生产成本高、生产效率低、生产周期长、能源消耗大以及污染环境问题。生产效率比表面高频淬火提高10倍，比铸渗技术提高4倍；生产成本比加入合金、表面高频淬火和形成渗碳气氛降低10倍；且生产环境得到改善，无公害。降低了劳动强度，提高了生产效率。不需增加任何设备，并不受其他条件的约束与限制、方便灵活地进行操作。在不影响钢铁工件热处理、热锻、热轧、卷制成型加热工艺与操作的前提下，实现其防止表面高温氧化、脱碳，并提高硬度和耐磨性效果。
具体实施方式
本发明是一种由石墨和高温粘结剂组成的水基涂料，施涂在钢铁工件整个表面(局部)或防护部位，高温下形成强度高、致密的保护层；从而屏蔽其表面被氧化，并使涂料中的碳原子扩散到工件表面(基体)组织，最终实现其防止表面高温氧化、脱碳，提高硬度和耐磨性，达到提高钢铁工件整体寿命的保护性涂料。涂料的制备、施涂和热处理基本工艺流程为：
各组分准备——→各组分秤量——→涂料制备——→涂料性能检测——→涮(浸)钢铁工件表面——→涂层自干——→钢铁工件加工——→涂层自剥
在涂料的组分中：石墨作为骨料，水玻璃(硅酸钠)作为高温粘结剂。采用工业水调节涂料粘度、控制涂层厚度。
本涂料的施涂方法：将钢铁工件表面的浮砂、灰尘、油锈等清理干净后进行刷(浸)。涂层完整地覆盖钢铁工件整个表面(局部)或保护部位不露基体金属本色。工件局部漏刷(浸)或擦掉者可补刷。
本涂料的剥落方式：自剥脱落。
下表为本涂料的实施效果：
Figure G2009102085709D0000021

Claims (5)

1.一种用于钢铁工件表面的保护性涂料，其特征是：涂料的组分为：石墨、水玻璃和表面渗透剂，其中：石墨与硅酸钠体积比为1∶3～7，表面渗透剂在组分中按体积百分比占：0.05％～0.15％。
2.根据权利要求1所述的用于钢铁工件表面的保护性涂料，其特征是：石墨的固定碳含量＞90wt％，粒度过140目的量不小于95wt％。
3.根据权利要求1所述的用于钢铁工件表面的保护性涂料，其特征是：水玻璃为硅酸钠，其模数为2.0～2.9、密度为1.40g/cm3～1.55g/cm3。
4.根据权利要求1所述的用于钢铁工件表面的保护性涂料，其特征是：表面渗透剂为阴离子表面渗透剂。
5.根据权利要求1所述的用于钢铁工件表面的保护性涂料，其特征是：涂料采用工业水调配，调配后，涂料的密度：1.2～1.4g/cm3；粘度：10～30s。
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