專(zhuān)利名稱(chēng)：一種熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑及其使用方法，其主要針對(duì)鋼鐵企業(yè)鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥熱噴涂涂層的封孔處理。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代表面技術(shù)的發(fā)展，具有很高性能價(jià)格比的熱噴涂涂層已經(jīng)獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。如鋼鐵生產(chǎn)線(xiàn)輥類(lèi)表面熱噴涂涂層，可以顯著提高其耐磨性、抗沖擊、耐腐蝕性等性能。然而，噴涂后的涂層具有一定的孔隙，其孔隙對(duì)涂層的使用效果和使用壽命有一定的影響。
解決熱噴涂涂層存在孔隙的主要途徑是采用封孔技術(shù)，即將封孔劑涂覆并滲入熱噴涂涂層，填塞熱噴涂涂層的空隙，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)熱噴涂涂層的封孔處理。
對(duì)于帶鋼熱鍍鋅線(xiàn)使用的沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥而言，由于其始終浸沒(méi)在鋅液中，工作溫度為450 480°C，因此其除要求防粘鋅、防鋅液腐蝕外，還要求耐磨損、耐酸腐蝕等。無(wú)機(jī)封孔劑如由鉻酸水溶液形成的化學(xué)膜，由金屬醇鹽系統(tǒng)組成的酒精水溶液形成的無(wú)機(jī)物膜，由磷酸鋁系統(tǒng)、水玻璃系統(tǒng)形成的溶膠一凝膠膜，這些無(wú)機(jī)系列的每種封孔膜盡管能在一定程度上阻止熔融的鋅液的滲透和粘附，但都不能適用于5-10%的稀硫酸；常溫環(huán)境下， 硅樹(shù)脂和有機(jī)環(huán)氧樹(shù)脂在稀硫酸中的耐用性較好，然而它們的耐熱性差，不能用于480°C的操作環(huán)境。
目前我公司修復(fù)的沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥，經(jīng)超音速?lài)娡縒C12CO涂層后，使用進(jìn)口的封孔劑進(jìn)行封孔處理。盡管封孔的效果較穩(wěn)定，但進(jìn)口封孔劑非常昂貴，供方也不肯提供配方，并且該封孔劑存放不方便，存放時(shí)間長(zhǎng)容易產(chǎn)生沉淀，從而報(bào)廢，制約了公司的生產(chǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑及其使用方法，主要針對(duì)鋼鐵企業(yè)鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥熱噴涂涂層的孔隙進(jìn)行處理，其封孔的效果穩(wěn)定，提高了涂層的使用效果和使用壽命。
本發(fā)明一種熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑，其特征是它為三層的復(fù)合封孔劑，底層封孔劑的組成為=H2O +Si02+AL203+Cr03沖間層封孔劑的組成為H20 +CrO3 ;頂層封孔劑的組成為H20 +BN+ CrO30
其中，底層封孔劑中Cr03、H20、AL2O3和SiO2的重量份比為25 : (50±4) : (7±2) (18 + 4);中間層封孔劑中CrO3> H2O的重量份比為(56±4) : (44±4);頂層封孔劑中CrO3> H2O 和 BN 的重量份比為 28 (44±4) : (28±4)。
本發(fā)明熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑的使用方法，首先使用刷涂方法將底層封孔劑均勻、薄薄地涂覆于熱噴涂涂層表面，并使其充分滲入到涂層的孔隙中，將封孔的熱噴涂涂層在450 500°C溫度下，進(jìn)行1-3小時(shí)的固化處理；然后刷涂中間層封孔劑，再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理；最后刷涂頂層封孔劑，再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理，即可獲得封孔效果良好的熱噴涂涂層產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的封孔劑具有良好的滲透性和穩(wěn)定性，而且抗磨損、耐高溫腐蝕、抗粘鋅和抗酸液腐蝕等性能顯著提高。經(jīng)過(guò)本發(fā)明封孔劑封孔處理過(guò)的沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥的熱噴涂涂層，能與鋅液產(chǎn)生不浸潤(rùn)現(xiàn)象，這樣在沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥輥面沒(méi)有鋅渣粘附的著陸點(diǎn)，有效地防止了輥面粘附鋅渣；同時(shí)還能預(yù)防熔融鋅液向基體內(nèi)滲透，防止受熱涂層和基體體積膨脹產(chǎn)生噴涂層的開(kāi)裂和剝落；保護(hù)涂層和基體免受退鋅所用的稀硫酸或磷酸溶液的腐蝕。這樣，當(dāng)沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥在輥面噴涂一層金屬陶瓷超音速涂層并使用本發(fā)明的封孔劑進(jìn)行封孔處理后，其使用壽命可延長(zhǎng)到三個(gè)循環(huán)周期以上，而不進(jìn)行封孔處理的超音速熱噴涂涂層只能使用一個(gè)循環(huán)周期(一個(gè)循環(huán)周期一般為兩至三周)。


圖I是本發(fā)明封孔劑對(duì)沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥的涂層進(jìn)行封孔后的輪廓圖。
圖2是沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥熱噴涂涂層封孔時(shí)的固化曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明一種熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑，它為三層的復(fù)合封孔劑，底層封孔劑的組成為=H2O +Si02+AL203+Cr03沖間層封孔劑的組成為H20 +CrO3 ;頂層封孔劑的組成為=H2O +BN+ CrO30其中，底層封孔劑中Cr03、H20、AL203和SiO2的重量份比為25 : (50±4): (7±2): (18 + 4);中間層封孔劑中CrO3> H2O的重量份比為(56±4) : (44±4);頂層封孔劑中CrO3> H2O 和 BN 的重量份比為 28 (44±4) : (28±4)。
使用本發(fā)明熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑進(jìn)行封孔時(shí)，首先使用刷涂方法將底層封孔劑均勻、薄薄地涂覆于熱噴涂涂層表面，并使底層封孔劑充分滲入到涂層的孔隙中，將封孔的熱噴涂涂層在450 500°C溫度下，進(jìn)行1-3小時(shí)的固化處理；然后刷涂中間層封孔劑， 再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理；最后刷涂頂層封孔劑，再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理，即可獲得封孔效果良好的熱噴涂涂層產(chǎn)品。其中，底層封孔劑的厚度為15 μ m，中間層封孔的厚度為5 μ m，頂層封孔劑的厚度為5 μ m。
在固化處理的過(guò)程中，三氧化鉻在高溫下分解為三氧化二鉻和氧氣4Cr03 = 2 Cr203+302丨(450 500°C )，而六價(jià)的Cr在變成三價(jià)的Cr后，其穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，從而其保證了封孔劑的穩(wěn)定性。
在進(jìn)行封孔工藝后，本發(fā)明復(fù)合封孔劑的三層各有不同的作用底層 Si02+Al203+Cr203耐熔融鋅液的性能較好，這層包含適度的泡囊改善了整個(gè)封孔層的熱振性能，此外它還是阻礙涂層與熔融鋅液反應(yīng)的結(jié)構(gòu)框架；中間層Cr2O3的密度高，它能防止熔融鋅液和稀硫酸的滲透；頂層BN+ Cr2O3用于防止粘渣和粘鋅。
本發(fā)明的復(fù)合封孔劑具有流動(dòng)性好，粘結(jié)力強(qiáng)，封孔后涂層孔隙率小，抗耐磨、耐高溫腐蝕、抗粘鋅和抗酸液腐蝕等性能；它克服了一般無(wú)機(jī)封孔劑存在的穩(wěn)定性不夠、涂層產(chǎn)品易變性以及耐鋅液腐蝕不夠、易粘鋅、耐酸腐蝕不夠等技術(shù)問(wèn)題，也克服了硅樹(shù)脂和有機(jī)環(huán)氧樹(shù)脂不能用于480°C的操作環(huán)境的問(wèn)題。使用本發(fā)明的復(fù)合封孔劑進(jìn)行封孔處理后的涂層使用壽命大幅提高，當(dāng)沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥在輥面噴涂一層金屬陶瓷超音速涂層并進(jìn)行封孔處理后，其使用壽命可延長(zhǎng)到三個(gè)循環(huán)周期以上。本發(fā)明的復(fù)合封孔劑及其使用方法主要針對(duì)鋼鐵企業(yè)鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥熱噴涂涂層的孔隙進(jìn)行處理，但并不局限于此類(lèi)輥的熱噴涂涂層，它也可適用于其它的熱噴涂涂層。
本發(fā)明的具體實(shí)施例詳見(jiàn)表I、表2和表3 表I :底層封孔劑實(shí)施例
權(quán)利要求
1.一種熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑，其特征是它為三層的復(fù)合封孔劑，底層封孔劑的組成為=H2O +Si02+AL203+Cr03沖間層封孔劑的組成為H20 +CrO3 ;頂層封孔劑的組成為H2O +BN+ CrO3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合封孔劑，其特征是底層封孔劑中Cr03、H2CKAL2O3和SiO2的重量份比為25 :(50±4) :(7±2) :(18±4);中間層封孔劑中CrO3> H2O的重量份比為(56±4) :(44±4);頂層封孔劑中Cr03、H2O和BN的重量份比為28 : (44±4) : (28±4)。
3.權(quán)利要求I或2所述的復(fù)合封孔劑的使用方法，其特征是首先使用刷涂方法將底層封孔劑均勻、薄薄地涂覆于熱噴涂涂層表面，并使其充分滲入到涂層的孔隙中，將封孔的熱噴涂涂層在450 500°C溫度下，進(jìn)行1-3小時(shí)的固化處理；然后刷涂中間層封孔劑，再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理；最后刷涂頂層封孔劑，再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理，即可獲得封孔效果良好的熱噴涂涂層產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合封孔劑的使用方法，其特征是底層封孔劑的厚度為15um,中間層封孔的厚度為5um,頂層封孔劑的厚度為5um。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種熱噴涂涂層的復(fù)合封孔劑及其使用方法。復(fù)合封孔劑為三層，底層封孔劑的組成為H2O+SiO2+AL2O3+CrO3；中間層封孔劑的組成為H2O+CrO3；頂層封孔劑的組成為H2O+BN+CrO3。使用方法，首先使用刷涂方法將底層封孔劑均勻、薄薄地涂覆于熱噴涂涂層表面，并使其充分滲入到涂層的孔隙中，將封孔的熱噴涂涂層在450～500℃溫度下，進(jìn)行1-3小時(shí)的固化處理；然后刷涂中間層封孔劑，再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理；最后刷涂頂層封孔劑，再采用相同的固化工藝進(jìn)行固化處理。本發(fā)明復(fù)合封孔劑主要針對(duì)沉沒(méi)輥和穩(wěn)定輥熱噴涂涂層的孔隙進(jìn)行處理，提高了涂層的使用效果和使用壽命。
文檔編號(hào)C23C4/18GK102925849SQ201210395838
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者胡小紅, 倪振航, 李國(guó)徽, 張龍, 劉剛, 陳莉, 強(qiáng)增云, 黃先才 申請(qǐng)人:馬鞍山馬鋼表面工程技術(shù)有限公司, 馬鋼(集團(tuán))控股有限公司