一种用于金属表面的耐高温涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属领域，涉及一种用于金属表面的耐高温涂层及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进步和科技的发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域 的运用越来越广泛，同时也给社会创造了越来越大的价值。当前，金属制品面临着很多问 题，其中耐高温问题是金属制品必须面临和解决的问题，为了提高金属制品的强度、耐磨和 耐高温，人们通常在金属制品表面通过金属涂层来快速实现；但生产金属涂层仍存在问题， 如：生产成本高、使用寿命短、耐热耐磨性能低等。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于金属表面的 耐高温涂层及其制备方法，不仅强度高，抗腐蚀能力和耐高温能力极强，并且其表面的耐摩 擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，并且还提供制备方法，方法简单，成本低， 生产效率高。
[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于金属表面的耐高温涂层，该耐高温 涂层的组分按质量百分比为：碳：〇. 4-0. 6%，镁：2. 6-2. 8%，铬：6. 5-6. 8%，钒：3. 0-3. 2%， 镍：12· 5-12. 8%，钙：0· 3-0. 5%，铌：0· 2-0. 5%，钼：2· 4-2. 6%，钡：2· 7-2. 9%，钨：0· 2-0. 4%， 钛：3· 2-3. 5%，铝：0· 2-0. 5%，镧：3· 5-3. 8%，钕：4. 8-5. 1%，钷：2· 3-2. 5%，铕：1. 2-1. 4%，镝： 4. 2-4. 5%，余量为铁； 耐高温涂层表面还喷涂有抗腐蚀油漆，抗腐蚀油漆由以下组分按质量份数计组成：环 氧改性有机硅树脂：63-65份，去离子水：30-32份，碳化硅：12-15份，陶瓷粉：7-9份，珠光 粉：2-5份，甲苯：5-7份，GPES型消泡剂：2-5份；双酚F环氧树脂：22-25份，改性芳脂胺 环氧固化剂：5-7份，甲基丙烯酸：12-14份； 其中珠光粉为提纯后珠光粉，珠光粉的提纯方法具体操作如下： X：先将有机溶剂用5A型分子筛脱水8天备用； @将珠光粉、有机溶剂以及催化剂捕捉剂加入到420mm的三口烧瓶中室温搅拌30min 后静置2h，再用循环水试真空泵、布氏漏斗和锥形瓶的组成的抽滤装置滤去析出的杂质； :!；将去除过杂质的珠光粉加入到三口烧瓶中，开始加热慢慢升温至60 °C，使有机溶剂 挥发出来并收集，升温至94°C，抽滤50min，即可得到提纯后的珠光粉。
[0005] 本发明还提供用于金属表面的耐高温涂层的制备方法，具体制备方法如下： 步骤（1):将碳、镁、络、轨、镍、妈、银、钼、钡、鹤、钛、错和铁元素放入炼炉中，然后将炉 温升至520-525°C后，保温1-3小时，然后将温度升至1250-1260°c，放入镧、钕、钷、铕和镝 稀土元素，搅拌均匀，保温3-5小时，然后空冷至320-330°C，再水冷至室温； 步骤（2):经过LF炉精炼，精炼温度为1210-1220°C，保温3-5h，全程吹氮气搅拌，然 后将温度降至为570-580°C ;用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为820-830°C，真空度40-42 帕，抽气时间在2-4h，然后空冷至室温； 步骤（3):将步骤（2)得到的金属放入球磨机中，将温度增加至420-450°C，保温1-3小 时，然后启动球磨机磨粉，过40目筛，再将温度增加至620-630°C，保温1-2小时，过70目 筛，得粉末颗粒A ; 步骤（4):将步骤（3)中的粉末颗粒A喷涂至金属表面厚度为0. 5-3mm，然后加热至 850-870°C，保温1-2小时，然后水冷至室温，再将抗腐蚀油漆喷涂在耐高温涂层表面，厚度 为0. 5-2_，加热至50-70°C，保温1-3小时，然后空冷至室温即可。
[0006] 本发明进一步限定的技术方案是： 前述的用于金属表面的耐高温涂层，该耐高温涂层的组分按质量百分比为：碳：〇. 4%， 镁6%，铬：6· 5%，钒：3· 0%，镍：12· 5%，钙：0· 3%，铌：0· 2%，钼：2· 4%，钡：2· 7%，钨：0· 2%， 钛：3. 2%，铝：0. 2%，镧：3. 5%，钕：4. 8%，钷：2. 3%，铕：1. 2%，镝：4. 2%，余量为铁； 耐高温涂层表面还喷涂有抗腐蚀油漆，抗腐蚀油漆由以下组分按质量份数计组成：环 氧改性有机硅树脂：63份，去离子水：30份，碳化硅：12份，陶瓷粉：7份，珠光粉：2份，甲 苯：5份，GPES型消泡剂：2份；双酚F环氧树脂：22份，改性芳脂胺环氧固化剂：5份，甲基 丙烯酸：12份。
[0007] 前述的用于金属表面的耐高温涂层，该耐高温涂层的组分按质量百分比为：碳： 0· 6%，镁：2· 8%，铬：6· 8%，钒：3· 2%，镍：12· 8%，钙：0· 5%，铌：0· 5%，钼：2· 6%，钡：2· 9%，钨： 0· 4%，钛：3· 5%，铝：0· 5%，镧：3· 8%，钕：5. 1%，钷：2· 3-2. 5%，铕：1. 2-1. 4%，镝：4· 2-4. 5%,余 量为铁； 耐高温涂层表面还喷涂有抗腐蚀油漆，抗腐蚀油漆由以下组分按质量份数计组成：环 氧改性有机硅树脂：64份，去离子水：31份，碳化硅：14份，陶瓷粉：8份，珠光粉：4份，甲 苯：6份，GPES型消泡剂：4份；双酚F环氧树脂：24份，改性芳脂胺环氧固化剂：6份，甲基 丙烯酸：13份。
[0008] 前述的用于金属表面的耐高温涂层，该耐高温涂层的组分按质量百分比为：碳： 0· 5%，镁：2· 7%，铬：6· 6%，钒：3. 1%，镍：12· 7%，钙：0· 4%，铌：0· 3%，钼：2· 5%，钡：2· 8%，钨： 0· 3%，钛：3· 4%，铝：0· 4%，镧：3· 6%，钕：4· 9%，钷：2· 4%，铕：1· 3%，镝：4· 4%，余量为铁； 耐高温涂层表面还喷涂有抗腐蚀油漆，抗腐蚀油漆由以下组分按质量份数计组成：环 氧改性有机硅树脂：65份，去离子水：32份，碳化硅：15份，陶瓷粉：9份，珠光粉：5份，甲 苯：7份，GPES型消泡剂：5份；双酚F环氧树脂：25份，改性芳脂胺环氧固化剂：7份，甲基 丙烯酸：14份。
[0009] 本发明的有益效果是：该涂层不仅强度高，抗腐蚀能力和耐高温能力极强，并且其 表面的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，吸附性好，并且还提供制备方 法，方法简单，成本低，生产效率高；其中涂层中加入钼元素，能提高耐腐蚀性和强度，加入 钒元素，在热处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等， 加入钨和钛元素，能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐 蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀，加入铬和镍元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其 熔点，增加抗高温的能力和抗氧化能力；并且加入稀土元素中的镧、钕、钷、铕、镝元素，能在 热处理过程中细化晶粒，形成致密的晶体结构，增加涂层的强度和耐摩擦性能，并且还在涂 层表面涂有一层抗腐蚀油漆，提高涂层的耐腐蚀性能，增加其使用寿命。
【具体实施方式】
[0010] 实施例1 本实施例提供的一种用于金属表面的耐高温涂层，该耐高温涂层的组分按质量百分 比为：碳：〇. 4%，镁：2. 6%，铬：6. 5%，钒：3. 0%，镍：12. 5%，钙：0. 3%，铌：0. 2%，钼：2. 4%，钡： 2. 7%，钨：0. 2%，钛：3. 2%，铝：0. 2%，镧：3. 5%，钕：4. 8%，钷：2. 3%，铕：1. 2%，镝：4. 2%,余量为 铁； 耐高温涂层表面还喷涂有抗腐蚀油漆，抗腐蚀油漆由以下组分按质量份数计组成：环 氧改性有机硅树脂：63份，去离子水：30份，碳化硅：12份，陶瓷粉：7份，珠光粉：2份，甲 苯：5份，GPES型消泡剂：2份；双酚F环氧树脂：22份，改性芳脂胺环氧固化剂：5份，甲基 丙烯酸：12份。
[0011] 本实施例还提供用于金属表面的耐高温涂层的制备方法，具体制备方法如下： 步骤（1):将碳、镁、络、轨、镍、妈、银、钼、钡、鹤、钛、错和铁元素放入炼炉中，然后将炉 温升至520°C后，保温1小时，然后将温度升至1250°C，放入镧、钕、钷、铕和镝稀土元素，搅 拌均匀，保温3小时，然后空冷至320°C，再水冷至室温； 步骤（2):经过LF炉精炼，精炼温度为1210°C，保温3h，全程吹氮气搅拌，然后将温度 降至为570°C ;用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为820°C，真空度40帕，抽气时间在2h，然 后空冷至室温； 步骤（3):将步骤（2)得到的金属放入球磨机中，将温度增加至420°C，保温1小时，然 后启动球磨机磨粉，过40目筛，再将温度增加至620°C，保温1小时，过70目筛，得粉末颗粒 A； 步骤（4):将步骤（3)中的粉末颗粒A喷涂至金属表面厚度为0. 5_，然后加热至850°C， 保温1小时，然后水冷至室温，再将抗腐蚀油漆喷涂在耐高温涂层表面，厚度为0. 5_，加热 至50°C，保温1小时，然后空冷至室温即可。
[0012] 实施例2 本实施例提供的一种用于金属表面的耐高温涂层，该耐高温涂层的组分按质量百分 比为：碳：〇. 6%，镁：2. 8%，铬：6. 8%，钒：3. 2%，镍：12. 8%，钙：0. 5%，铌：0. 5%，钼：2. 6%，钡： 2. 9%，钨：0· 4%，钛：3· 5%，铝：0· 5%，镧：3· 8%，钕：5. 1%，钷：2· 3-2. 5%，铕：L 2-L 4%，镝： 4. 2-4. 5%，余量为铁； 耐高温涂层表面还喷涂有抗腐蚀油漆，抗腐蚀油漆由以下组分按质量份数计组成：环 氧改性有机硅树脂：64份，去离子水：31份，碳化硅：14份，陶瓷粉：8份，珠光粉：4份，甲 苯：