CN103045982A

CN103045982A - 一种抗高氯腐蚀的非晶纳米晶专用电弧喷涂丝材

Info

Publication number: CN103045982A
Application number: CN2013100207356A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: JIANGXI HENGDA ADVANCED TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGXI HENGDA ADVANCED TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-04-17

Abstract

本发明涉及一种热喷涂材料，特别涉及一种高氯腐蚀的非晶纳米晶喷涂丝材及其所制成的涂层，属于抗蚀材料技术领域。所述丝材按质量百分比范围包括如下化学成分：Cr22.0-26.0%，Mo12.0-16.0%，W3.0-5.0%，B3.0-5.0%，C1.0-2.0%，Mn1.0-2.0%，Si1.0-2.0%，余铁。使用本发明研制的丝材在经过喷砂粗化后的金属基体上按照现有技术中的电弧喷涂工艺参数进行施工，得到的涂层中含有大量非晶纳米晶结构，涂层组织均匀、硬度高，HV_0.3>950，孔隙率<5%。

Description

一种抗高氯腐蚀的非晶纳米晶专用电弧喷涂丝材

技术领域

本发明涉及一种热喷涂材料，特别涉及一种高氯腐蚀的非晶纳米晶喷涂丝材及其所制成的涂层，属于抗蚀材料技术领域。

背景技术

由于固体废弃物生活垃圾对环境造成了恶劣的影响，垃圾的处理问题已经成为全球性的环境问题。把城市生活垃圾无害化、资源化，变废为宝，将推动城市经济朝着可持续发展方向前进。垃圾处理不仅事关环保，而且还关系到城市的经济问题和社会生活的方方面面。生物质垃圾的焚烧处理既可以满足环境保护的要求，又可以充分利用生物质垃圾的热能，一举两得。环保型生物质垃圾焚烧锅炉的研发，对可再生能源的利用和环境保护有着极其重要的现实意义。

焚烧垃圾发电也带来了一些新的问题，如焚烧垃圾过程中产生的二恶英、HCl、SOx等有害气体，有可能对人类的生存环境造成有害的影响；特别是由于氯等大量有害元素的存在，垃圾焚烧锅炉金属受热面的腐蚀要比传统的燃煤、燃油锅炉严重得多，导致的事故频发率也大大增加，这已经成为限制垃圾焚烧发电技术发展的一个瓶颈。

另外，海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，海水中含大量的氯化物，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，氯化物引起点蚀和穴蚀对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。

表面非晶态合金是一类很有发展前途的新型材料。非晶态合金涂层作为一种非晶态的均匀单相, 不存在晶界、位错等晶体缺陷，具有极高的强度、韧度和耐磨耐蚀性能。与相同成分的晶态合金、不锈钢相比，非晶合金抗腐蚀性能极高，这些独特的性能都是其它晶体材料所无法比拟的。

由于非晶态合金在热力学上是非平衡的亚稳态结构，在一定的条件下，会发生非晶结构向晶态的转变即发生晶化。研究结果表明当工艺条件控制适当时，通过非晶合金晶化能获得纳米晶析出相，制备出纳米晶材料或者纳米晶/非晶复合材料。由于纳米晶材料及纳米晶/非晶复合材料具有多种优异的性能，且成本低、产量大、界面清洁致密、样品中无微孔隙等优点，利用非晶晶化法制备纳米材料具有广阔的应用前景。

电弧热喷涂技术是一种制备非晶纳米晶涂层的有效方法。电弧喷涂具有快速加热、快速冷却并可以现场大面积施工、成本低、涂层性能稳定等特点，可广泛应用于防腐工业领域，经国内外检索未见抗高氯腐蚀的非晶纳米晶专用电弧喷涂丝材的专利报道。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种抗高氯腐蚀，且有极好的耐磨性和抗冲击能力的非晶纳米晶专用电弧喷涂丝材，从而解决上述缺陷，并有效替代Inconel 625等镍基抗氯腐蚀材料，大大节约施工成本。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：一种抗高氯腐蚀的非晶纳米晶专用电弧喷涂丝材，所述丝材按质量百分比范围包括如下化学成分：Cr 22.0-26.0%，Mo 12.0-16.0%，W 3.0-5.0%，B 3.0-5.0%，C 1.0-2.0%，Mn 1.0-2.0%，Si 1.0-2.0%，余铁。

本发明的制作工艺如下：

1、首先将H08低碳钢钢带轧成U形，再向U形槽中加入占喷涂粉芯丝材总重量37%的含上述发明成分Cr、Mo、W、B、C、Mn、Si的合金粉末；

2、将U形槽合口为O型，把粉末包裹其中，然后通过拉丝机逐道拉拔、减径，最后粉芯丝材的直径达到规定值2mm，从而得到本发明的产品。

使用本发明研制的丝材在经过喷砂粗化后的金属基体上按照现有技术中的电弧喷涂工艺参数进行施工，得到的涂层中含有大量非晶纳米晶结构，涂层组织均匀、硬度高，HV_0.3>950，孔隙率<5%；本发明耐蚀涂层具有较高的接合强度，在NaCl、KCl等高氯离子介质腐蚀环境中，其耐腐蚀能力是Inconel 625的1.5倍以上。适用于作为在海水、污水及各种含高氯离子的化工介质中工作的电弧喷涂表面涂层。

具体实施方式

实施例1

取含上述发明成分Cr、Mo、W、B、C、Mn、Si的合金粉末适量放入混粉机内混合30分钟，然后将混合粉末加入低碳钢带的U形槽中；将U型槽合口，使药粉包裹其中，然后通过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使其直径达到规定值2.0mm的电弧喷涂丝材，丝材按质量百分比含量为Cr23.0%，Mo14.0%，W3.0%，B4.0%，C2.0%，Mn2.0%，Si1.5%，余铁。在生物质垃圾焚烧锅炉工况下电弧喷涂该丝材可延长“四管”寿命3-4倍。

实施例2

取含上述发明成分Cr、Mo、W、B、C、Mn、Si的合金粉末适量放入混粉机内混合30分钟，然后将混合粉末加入低碳钢带的U形槽中；将U型槽合口，使药粉包裹其中，然后通过拉丝机逐道拉拔、减径，最后使其直径达到规定值2.0mm的电弧喷涂丝材。丝材按质量百分比含量为Cr25.0%，Mo13.0%，W3.5%，B4.0%，C2.0%，Mn1.5%，Si1.5%，余铁。在海水环境里将该丝材电弧喷涂在金属结构上可延长其寿命4-5倍。

说明书摘要

本发明涉及一种热喷涂材料，特别涉及一种高氯腐蚀的非晶纳米晶喷涂丝材及其所制成的涂层，属于抗蚀材料技术领域。所述丝材按质量百分比范围包括如下成分：Cr22.0-26.0%，Mo12.0-16.0%，W3.0-5.0%，B3.0-5.0%，C1.0-2.0%，Mn1.0-2.0%，Si1.0-2.0%，余铁。本发明耐蚀涂层具有低的孔隙率，优良的抗NaCl、KCl等高氯离子介质腐蚀能力，其耐腐蚀能力是Inconel 625的1.5倍以上。适用于作为在海水、污水及各种含高氯离子的化工介质中工作的电弧喷涂表面涂层。

Claims

1.一种抗高氯腐蚀的非晶纳米晶专用热喷涂丝材，其特征在于，所述丝材按质量百分比范围包括如下化学成分：Cr 22.0-26.0%，Mo 12.0-16.0%，W 3.0-5.0%，B 3.0-5.0%，C 1.0-2.0%，Mn 1.0-2.0%，Si 1.0-2.0%，余铁。