CN106186683A - 一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法 - Google Patents

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徐水龙
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Abstract

本发明提供了一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，所述的防氧化脱碳涂料包含的原料成分有二氧化硅、氧化铝、硼酸、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾，所述的制备方法包括如下步骤：a）球磨原料制取粉体，b）制取玻璃细粉，c）超声搅拌制取涂料。本发明揭示了一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，该防氧化脱碳涂料制备方法简便易行、成本较低，制得的涂料具有优异的自剥落性能、抗氧化性能和抗脱碳性能，推广应用价值较高。

Description

一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种涂料，具体涉及一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，属于弹簧技术领域。
背景技术
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，其作为工业系统中的一个重要元件，有着很大的使用量，而且种类繁多。弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用非常重要。国家的工业制造业、汽车工业要加快发展，作为基础件、零部件之一的弹簧行业就更加需要有一个发展的超前期，才能适应国家整个工业的快速发展。另外，弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要，因此，整个国家工业的发展，弹簧产品是起到重要作用的。
在弹簧生产领域，随着人们对节能、环保等方面的要求日益提高，对弹簧材料的要求也越来越高。然而，弹簧材料在热处理和轧制过程中常会发生氧化与脱碳，氧化使得材质表面变得粗糙、脆性增大，而表面脱碳将严重损害弹簧材质的疲劳性能。为了防止弹簧材料的氧化和脱碳，最直接有效的方法是使用防氧化脱碳涂料。目前，很多企业生产的防氧化脱碳涂料虽然保护效果良好，但存在的问题不少，如：价格高，配方复杂，适用性单一，应用普遍性不高，涂层自剥落性能较差，影响弹簧材料的表面质量等。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，该防氧化脱碳涂料制备方法简便易行、成本较低，制得的涂料具有优异的自剥落性能、抗氧化性能和抗脱碳性能，推广应用价值较高。
本发明是一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，所述的防氧化脱碳涂料包含的原料成分有二氧化硅、氧化铝、硼酸、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾，所述的制备方法包括如下步骤：a）球磨原料制取粉体，b）制取玻璃细粉，c）超声搅拌制取涂料。
在本发明一较佳实施例中，所述的防氧化脱碳涂料包含的原料成分质量百分比为：二氧化硅42～55%，氧化铝10～12%，硼酸15～18%，氧化镁10～12%，碳酸钠5～8%，碳酸钾5～8%。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 a）中，球磨原料制取粉体是将二氧化硅、氧化铝、硼酸、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾按配比混合后放入行星式球磨机中以400r/min的转速球磨5h，得到粉状体。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 b）中，制取玻璃细粉包括如下步骤：1）将步骤 a）制取的粉体放入玻璃熔块炉中，于1400℃下熔炼1h；2）将高温玻璃熔体倒入冷水中冷淬成细玻璃丝；3）将细玻璃丝放入行星式球磨机中球磨24h，过200目筛得到玻璃细粉。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，超声搅拌制取涂料包括如下步骤：1）将玻璃细粉、聚乙烯醇粘结剂、去离子水按1：0.05：1的比例混匀；2）在超声波振荡器中超声搅拌30min；3）室温下静置72h。
本发明揭示了一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，该防氧化脱碳涂料制备方法简便易行、成本较低，制得的涂料具有优异的自剥落性能、抗氧化性能和抗脱碳性能，推广应用价值较高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明实施例用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料制备方法的工序步骤图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明实施例用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料制备方法的工序步骤图；该防氧化脱碳涂料包含的原料成分有二氧化硅、氧化铝、硼酸、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾，所述的制备方法包括如下步骤：a）球磨原料制取粉体，b）制取玻璃细粉，c）超声搅拌制取涂料。
本发明提及的用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料利用熔膜屏蔽型保护机理起到对弹簧材料的涂层保护作用，其中的熔膜屏蔽型保护机理是利用涂层在加热的过程中形成致密而牢固的物质粘附在弹簧材质表面，使得弹簧材质与空气隔离，从而防止氧化和脱碳的发生。经实际测试，使用该防氧化脱碳涂料的弹簧试样经高温加热冷却至室温后，其表面涂料可自然剥落，而且表面光滑、发亮，无明显的氧化层，无明显的脱碳层，同时表层主要元素分布均匀。可见，本发明中的防氧化脱碳涂料自剥落性能好，防氧化和防脱碳效果显著，同时可以提高弹簧材质的表面质量。
实施例1
具体制备方法如下：
a）球磨原料制取粉体，首先按质量百分比称取42%的二氧化硅、12%的氧化铝、18%的硼酸、12%的氧化镁、8%的碳酸钠、8%的碳酸钾；然后将上述原料混合均匀，再放入QM-3SP4型行星式球磨机中以400r/min的转速球磨5h，得到粉状体。
b）制取玻璃细粉，首先将步骤 a）制取的粉体放入KSS-1600型玻璃熔块炉中，在1400℃下熔炼1h；然后迅速将高温玻璃熔体倒入冷水中冷淬成细玻璃丝；随后将细玻璃丝放入行星式球磨机中球磨24h，再经200目的细筛过筛后得到玻璃细粉。
c）超声搅拌制取涂料，首先将步骤b）制取的玻璃细粉与聚乙烯醇粘结剂、去离子水按1：0.05：1的比例混合均匀，然后在超声波振荡器中超声搅拌30min，最后在室温下静置72h，即可制得防氧化脱碳涂料。
实施例2
具体制备方法如下：
a）球磨原料制取粉体，首先按质量百分比称取55%的二氧化硅、10%的氧化铝、15%的硼酸、10%的氧化镁、5%的碳酸钠、5%的碳酸钾；然后将上述原料混合均匀，再放入QM-3SP4型行星式球磨机中以400r/min的转速球磨5h，得到粉状体。
b）制取玻璃细粉，首先将步骤 a）制取的粉体放入KSS-1600型玻璃熔块炉中，在1400℃下熔炼1h；然后迅速将高温玻璃熔体倒入冷水中冷淬成细玻璃丝；随后将细玻璃丝放入行星式球磨机中球磨24h，再经200目的细筛过筛后得到玻璃细粉。
c）超声搅拌制取涂料，首先将步骤b）制取的玻璃细粉与聚乙烯醇粘结剂、去离子水按1：0.05：1的比例混合均匀，然后在超声波振荡器中超声搅拌30min，最后在室温下静置72h，即可制得防氧化脱碳涂料。
本发明揭示了一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，该防氧化脱碳涂料制备方法简便易行、成本较低，制得的涂料具有优异的自剥落性能、抗氧化性能和抗脱碳性能，推广应用价值较高。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，其特征在于，所述的防氧化脱碳涂料包含的原料成分有二氧化硅、氧化铝、硼酸、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾，所述的制备方法包括如下步骤：a）球磨原料制取粉体，b）制取玻璃细粉，c）超声搅拌制取涂料。
2.根据权利要求1所述的用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，其特征在于，所述的防氧化脱碳涂料包含的原料成分质量百分比为：二氧化硅42～55%，氧化铝10～12%，硼酸15～18%，氧化镁10～12%，碳酸钠5～8%，碳酸钾5～8%。
3.根据权利要求1所述的用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤 a）中，球磨原料制取粉体是将二氧化硅、氧化铝、硼酸、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾按配比混合后放入行星式球磨机中以400r/min的转速球磨5h，得到粉状体。
4.根据权利要求1所述的用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤 b）中，制取玻璃细粉包括如下步骤：1）将步骤 a）制取的粉体放入玻璃熔块炉中，于1400℃下熔炼1h；2）将高温玻璃熔体倒入冷水中冷淬成细玻璃丝；3）将细玻璃丝放入行星式球磨机中球磨24h，过200目筛得到玻璃细粉。
5.根据权利要求1所述的用于弹簧材料的防氧化脱碳涂料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤c）中，超声搅拌制取涂料包括如下步骤：1）将玻璃细粉、聚乙烯醇粘结剂、去离子水按1：0.05：1的比例混匀；2）在超声波振荡器中超声搅拌30min；3）室温下静置72h。
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Title
曹安然等: "《弹簧钢用防氧化脱碳涂料的制备与性能》", 《机械工程材料》 *

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