CN105504892A - 一种防高温氧化的弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防高温氧化的弹簧，该弹簧的表面涂覆一层防护层，该防护层包括以下组分：玻璃粉体，溶剂，助磨剂，辅助助磨剂，粘结剂，悬浮剂，其中，玻璃粉体包括以下组分：SiO2，Al2O3，B2O3，Na2O，K2O；本发明的弹簧的表面涂覆防护层，该防护层很好的保护了该弹簧，延长了其使用寿命，该防护层具有适用性强、污染小、成本低、使用寿命长、制备工艺简单等特点。

Description

一种防高温氧化的弹簧
技术领域
本发明涉及一种弹簧，具体涉及一种防高温氧化的弹簧。
背景技术
弹簧钢热加工过程中容易发生高温氧化与脱碳，氧化使得钢材表面变粗糙、脆性增大，而表面脱碳将严重损害弹簧钢的疲劳性能，特别是弹簧钢表面出现铁素体时将大大地降低疲劳极限。此外，由于全脱碳层与部分脱碳层淬火时的膨胀系数不同，这将引起应力集中，致使全脱碳层与部分脱碳层之间的过度区产生微裂纹，加速了弹簧钢的失效。
在现有防钢铁氧化、脱碳的方法中，最方便且成本低的莫过于使用防氧化脱碳涂层，目前市场上出售的钢铁保护涂层虽然保护效果良好，但价格较高，配方保密，且只适用于某一种钢材，应用的普遍性不高；另外现有的钢铁保护涂层中采用了有机溶剂，对环境产生污染，危险性高，并且这些涂层存在附着力不足、涂层使用寿命不长等普遍性问题。因此开发出一种能克服以上缺陷的弹簧成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种防高温氧化的弹簧，该弹簧的表面涂覆防护层，该防护层很好的保护了该弹簧，延长了其使用寿命，该防护层具有适用性强、污染小、成本低、使用寿命长、制备工艺简单等特点。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种防高温氧化的弹簧，该弹簧的表面涂覆一层防护层，该防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体60-125份
溶剂80-100份
助磨剂40-60份
辅助助磨剂1-5份
粘结剂30-60份
悬浮剂10-20份
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：40-60份，Al2O3：2-15份，B2O3：10-20份，MgO：0-15份，Na2O：5-10份，K2O：3-5份；
溶剂为水，助磨剂为乙醇，辅助助磨剂为十二烷基苯磺酸钠，粘结剂为聚乙烯醇，悬浮剂为黏土或膨润土。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述防高温氧化的弹簧中，该弹簧表面的防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体60份
溶剂80份
助磨剂40份
辅助助磨剂1份
粘结剂30份
悬浮剂10份
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：40份，Al2O3：2份，B2O3：10份，Na2O：5份，K2O：3份。
前述防高温氧化的弹簧中，该弹簧表面的防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体125份
溶剂100份
助磨剂60份
辅助助磨剂5份
粘结剂60份
悬浮剂20份
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：60份，Al2O3：15份，B2O3：20份，MgO：15份，Na2O：10份，K2O：5份。
前述防高温氧化的弹簧中，该弹簧表面的防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体92份
溶剂90份
助磨剂50份
辅助助磨剂3份
粘结剂45份
悬浮剂15份
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：50份，Al2O3：8份，B2O3：15份，MgO：8份，Na2O：7份，K2O：4份。
前述防高温氧化的弹簧中，该弹簧上的防护层具体制备方法如下：
（1）将玻璃粉体、助磨剂、辅助助磨剂按上述配方加入到球磨罐中进行球磨，其中转速为300-350转/分钟，每30分钟正反交替一次，球磨5-6小时；取出在50℃烘箱中烘干，然后筛粉至300目以下；
（2）将上述步骤（1）中所得混合物加入玻璃熔炉中在1200-1500℃熔炼1-1.5h，熔炼后的高温玻璃熔体迅速放入冷水中冷淬成玻璃丝，在球磨机上进行粉碎，磨成粒度小于200目的粉末；
其中，球磨时间为18-24h；
（3）将上述步骤（2）中的混合粉末中加入溶剂、粘结剂、悬浮剂混匀，于超声振荡器中振荡30-50min，室温静置72h，然后涂覆在弹簧的表面，室温下干燥固化即可得到该防护层。
本发明的有益效果是：
(1)本发明制备的弹簧钢防高温氧化涂层具有适用性强、污染小、成本低、使用寿命长、制备工艺简单等特点。
（2）本发明中采用的是无机硅酸盐玻璃涂层，来源广、成本低、制备与使用方法简单。
（3）本发明制备的涂层具有很强的耐高温性，同时由于玻璃中的氧化物与金属膨胀系数相差较大，金属表面直接制备的氧化物涂层在温度降低后容易破裂，能满足涂层的自剥要求。
（4）本发明中添加的金属氧化物可以有效地降低涂层的黏度，提高涂层的高温流动性。
（5）本发明中黏结剂使用的是聚乙烯醇，高温下聚乙烯醇挥发，不会和基体发生反应，对基体成分和结构无影响，此外，聚乙烯醇具有水溶性、无毒害性、原料来源广泛等优点，且在室温下稳定性很高，受周围环境影响很小，黏度稳定，可保存周期长。
（6）本发明中添加的助磨剂可以吸附固体表面活性物质，降低固体的强度，并且活性物质覆盖在颗粒的表面，可以防止颗粒间的互相粘附，从而提高球磨效率。
（7）本发明中采用的溶剂是水，使用成本低，且对环境友好。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种防高温氧化的弹簧，该弹簧的表面涂覆一层防护层，该防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体：60份，溶剂水：80份，助磨剂乙醇：40份，辅助助磨剂十二烷基苯磺酸钠：1份，粘结剂聚乙烯醇：30份，悬浮剂黏土：10份；
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：40份，Al2O3：2份，B2O3：10份，Na2O：5份，K2O：3份；
上述弹簧上的防护层具体制备方法如下：
（1）将玻璃粉体、助磨剂、辅助助磨剂按上述配方加入到球磨罐中进行球磨，其中转速为300转/分钟，每30分钟正反交替一次，球磨6小时；取出在50℃烘箱中烘干，然后筛粉至300目以下；
（2）将上述步骤（1）中所得混合物加入玻璃熔炉中在1200℃熔炼1h，熔炼后的高温玻璃熔体迅速放入冷水中冷淬成玻璃丝，在球磨机上进行粉碎，磨成粒度小于200目的粉末；
其中，球磨时间为24h；
（3）将上述步骤（2）中的混合粉末中加入溶剂、粘结剂、悬浮剂混匀，于超声振荡器中振荡40min，室温静置72h，然后涂覆在弹簧的表面，室温下干燥固化即可得到该防护层。
实施例2
本实施例提供一种防高温氧化的弹簧，该弹簧的表面涂覆一层防护层，该防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体：125份，溶剂水：100份，助磨剂乙醇：60份，辅助助磨剂十二烷基苯磺酸钠：5份，粘结剂聚乙烯醇：60份，悬浮剂黏土：20份；
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：60份，Al2O3：15份，B2O3：20份，MgO：15份，Na2O：10份，K2O：5份。
上述弹簧上的防护层具体制备方法如下：
（1）将玻璃粉体、助磨剂、辅助助磨剂按上述配方加入到球磨罐中进行球磨，其中转速为350转/分钟，每30分钟正反交替一次，球磨5小时；取出在50℃烘箱中烘干，然后筛粉至300目以下；
（2）将上述步骤（1）中所得混合物加入玻璃熔炉中在1500℃熔炼1.5h，熔炼后的高温玻璃熔体迅速放入冷水中冷淬成玻璃丝，在球磨机上进行粉碎，磨成粒度小于200目的粉末；
其中，球磨时间为18h；
（3）将上述步骤（2）中的混合粉末中加入溶剂、粘结剂、悬浮剂混匀，于超声振荡器中振荡30min，室温静置72h，然后涂覆在弹簧的表面，室温下干燥固化即可得到该防护层。
实施例3
本实施例提供一种防高温氧化的弹簧，该弹簧的表面涂覆一层防护层，该防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体：92份，溶剂水：90份，助磨剂乙醇：50份，辅助助磨剂十二烷基苯磺酸钠：3份，粘结剂聚乙烯醇：45份，悬浮剂膨润土：15份；
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：50份，Al2O3：8份，B2O3：15份，MgO：8份，Na2O：7份，K2O：4份。
上述弹簧上的防护层具体制备方法如下：
（1）将玻璃粉体、助磨剂、辅助助磨剂按上述配方加入到球磨罐中进行球磨，其中转速为320转/分钟，每30分钟正反交替一次，球磨5.5小时；取出在50℃烘箱中烘干，然后筛粉至300目以下；
（2）将上述步骤（1）中所得混合物加入玻璃熔炉中在1350℃熔炼1.2h，熔炼后的高温玻璃熔体迅速放入冷水中冷淬成玻璃丝，在球磨机上进行粉碎，磨成粒度小于200目的粉末；
其中，球磨时间为21h；
（3）将上述步骤（2）中的混合粉末中加入溶剂、粘结剂、悬浮剂混匀，于超声振荡器中振荡50min，室温静置72h，然后涂覆在弹簧的表面，室温下干燥固化即可得到该防护层。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种防高温氧化的弹簧，其特征在于：该弹簧的表面涂覆一层防护层，该防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体60-125份
溶剂80-100份
助磨剂40-60份
辅助助磨剂1-5份
粘结剂30-60份
悬浮剂10-20份
其中，所述的玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：40-60份，Al2O3：2-15份，B2O3：10-20份，MgO：0-15份，Na2O：5-10份，K2O：3-5份；
所述的溶剂为水，所述的助磨剂为乙醇，所述的辅助助磨剂为十二烷基苯磺酸钠，所述的粘结剂为聚乙烯醇，所述的悬浮剂为黏土或膨润土。
2.根据权利要求1所述的防高温氧化的弹簧，其特征在于：该弹簧表面的防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体60份
溶剂80份
助磨剂40份
辅助助磨剂1份
粘结剂30份
悬浮剂10份
其中，所述的玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：40份，Al2O3：2份，B2O3：10份，Na2O：5份，K2O：3份。
3.根据权利要求1所述的防高温氧化的弹簧，其特征在于：该弹簧表面的防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体125份
溶剂100份
助磨剂60份
辅助助磨剂5份
粘结剂60份
悬浮剂20份
其中，所述的玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：60份，Al2O3：15份，B2O3：20份，MgO：15份，Na2O：10份，K2O：5份。
4.根据权利要求1所述的防高温氧化的弹簧，其特征在于：该弹簧表面的防护层按质量份数计包括以下组分：
玻璃粉体92份
溶剂90份
助磨剂50份
辅助助磨剂3份
粘结剂45份
悬浮剂15份
其中，玻璃粉体按质量份计包括以下组分：SiO2：50份，Al2O3：8份，B2O3：15份，MgO：8份，Na2O：7份，K2O：4份。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的防高温氧化的弹簧，其特征在于，该弹簧上的防护层具体制备方法如下：
（1）将玻璃粉体、助磨剂、辅助助磨剂按上述配方加入到球磨罐中进行球磨，其中转速为300-350转/分钟，每30分钟正反交替一次，球磨5-6小时；取出在50℃烘箱中烘干，然后筛粉至300目以下；
（2）将上述步骤（1）中所得混合物加入玻璃熔炉中在1200-1500℃熔炼1-1.5h，熔炼后的高温玻璃熔体迅速放入冷水中冷淬成玻璃丝，在球磨机上进行粉碎，磨成粒度小于200目的粉末；
其中，所述的球磨时间为18-24h；
（3）将上述步骤（2）中的混合粉末中加入溶剂、粘结剂、悬浮剂混匀，于超声振荡器中振荡30-50min，室温静置72h，然后涂覆在弹簧的表面，室温下干燥固化即可得到该防护层。
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