【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及鋼材的制備領(lǐng)域，特別涉及一種鍍膜合金鋼材的制備方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)是一個(gè)海洋資源十分豐富的國(guó)家，擁有著18000多公里的海岸線和近300萬平方公里的管轄海域。要對(duì)這些海洋資源進(jìn)行開發(fā)和利用，就必然離不開海上基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。由于海洋嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，鋼鐵構(gòu)筑物在此環(huán)境中使用的腐蝕問題十分嚴(yán)重，為了使鋼鐵免受侵蝕，我們通常會(huì)對(duì)鋼鐵表面進(jìn)行防護(hù)處理，其中鋼鐵表面的熱鍍鋅是一種保護(hù)鋼鐵非常有效的商業(yè)化手段。例如，軍民用海底通信電纜、電力電纜和光纜的鎧裝護(hù)層通常由一到兩層熱鍍鋅鋼絲制成；跨海和近海懸索大橋的斜拉索往往使用多股熱浸鍍鋼絲或鋼絞線。隨著熱鍍鋅制品的應(yīng)用越來越廣泛，相應(yīng)地，有關(guān)于熱鍍鋅制品在各種腐蝕環(huán)境中的腐蝕機(jī)理研究陣也越來越受到關(guān)注和重視。
與其他保護(hù)性鍍層相比，熱浸鍍鋅鍍層具有耐蝕性好、粘附性強(qiáng)、外觀均勻光滑等眾多優(yōu)點(diǎn)。但是熱浸鍍鋅鍍層在海水中的耐腐蝕性不能維持很長(zhǎng)時(shí)間，而且只是采用單純的鍍鋅層并不能提高鋼材的抗震性能，不能完全應(yīng)付海洋的極端天氣，因此，研究一種具有強(qiáng)耐海水腐蝕和抗震性能高的鋼材具有廣大的市場(chǎng)前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種鍍膜合金鋼材的制備方法，該技術(shù)采用在水蒸氣高溫反應(yīng)條件下制備滲透劑，然后將該滲透劑和鋼料粉、鋁粉、鉻粉進(jìn)行球磨后，在高頻真空熔爐中反應(yīng)生成合金鋼材，最后采用等離子重熔技術(shù)在合金鋼材的表面鍍膜。本發(fā)明制備的鍍膜合金鋼材具有極高的耐海水腐蝕性和抗震性，具有廣大的市場(chǎng)推廣價(jià)值。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種鍍膜合金鋼材的制備方法，包括以下步驟：
(1)滲透劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將20～35份碳酸鈣和35～50份硅酸鈣置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為150～200℃、壓力為0.4～0.8mpa和研磨速度為40r/min的水蒸氣環(huán)境條件下反應(yīng)140～200h，干燥后，加入50～70份甲基硅油并進(jìn)行均質(zhì)處理后，得到滲透劑；
(2)合金鋼材的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將1000份鋼料粉、20～30份鋁粉和15～20份鉻粉放入高能球磨機(jī)中以450～600r/min的速度球磨20～30h，在球磨過程中，每球磨10min，停止5min，如此反復(fù)循環(huán)至球磨結(jié)束，得到金屬混合物，將金屬混合物與3～8份滲透劑混合后，放入高頻真空熔爐中，充入惰性氣體，以50～60℃/min的升溫速率升溫至2300～2400℃進(jìn)行熔融，然后以1～2℃/min的冷卻速度進(jìn)行澆鑄成型，接著在650～800℃的溫度下保溫6～8h，最后用錘式鍛造機(jī)進(jìn)行鍛造處理后，得到合金鋼材；
(3)合金鋼材的鍍層處理：按重量份數(shù)計(jì)，將合金鋼材進(jìn)行清洗處理后，在合金鋼材表面涂覆一層鍍層金屬混合物，放入等離子熔煉設(shè)備中，通入氦氣，在電流為100～150a、電壓為20～25v、噴涂距離為8mm和重熔束斑直徑為0.1～0.3mm的條件下反應(yīng)4～6h，然后在650～750℃下保溫4～6h，進(jìn)行退化處理后，得到鍍膜合金鋼材。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(3)所述的鍍層金屬混合物由下述方法制備：按重量份數(shù)計(jì)，將78～100份鋅粉、11～23份鎢粉和41～62份硅酸鈉相混合，經(jīng)過紅外處理后，在溫度為35～51℃、攪拌速度為100～200r/min和微波頻率為300～500mhz的條件下反應(yīng)15～30min，然后以升溫速率為30～40℃/min的條件升溫至400～700℃反應(yīng)1～2h，最后升溫至1000℃反應(yīng)2h，得到鍍層金屬混合物。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(1)所述的硅酸鈣和所述的碳酸鈣均為納米級(jí)粉末。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(2)所述的錘式鍛造機(jī)的錘擊速度為4～7m/s，鍛打力為1600kn。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，步驟(2)所述的惰性氣體為氮?dú)?、氬氣和氦氣中的任意一種。
在本發(fā)明中，作為進(jìn)一步說明，所述的紅外處理的方法為用遠(yuǎn)紅外線照射處理15～30min。
部分原料的功能介紹如下：
碳酸鈣，在本發(fā)明中為制備滲透劑的主要原料，主要用于和硅酸鈣反應(yīng)生成碳化硅。
硅酸鈣，是由氧化鈣和二氧化硅在高溫下煅燒熔融而成的化合物，在本發(fā)明中為制備滲透劑的主要原料，主要用于和碳酸鈣反應(yīng)生成碳化硅。
甲基硅油，無色、無味、不易揮發(fā)，甲基硅油具有卓越的耐熱性、電絕緣性、耐候性、疏水性、生理惰性和較小的表面張力，還具有低的黏溫系數(shù)，較高的抗壓縮性。在本發(fā)明中甲基硅油為制備滲透劑的原料，用于對(duì)碳化硅進(jìn)行充分分散。
鋼料粉，在本發(fā)明中用作制備合金鋼材的基體材料。
鋁粉，在本發(fā)明中用作制備合金鋼材的材料，用于增加合金鋼材中的鋁元素。
鉻粉，在本發(fā)明中用作制備合金鋼材的材料，用于增加合金鋼材中的鉻元素。
鋅粉，在本發(fā)明中用作制備合金鋼材鍍層金屬的材料，用于在合金鋼材的表面鍍上鋅金屬。
鎢粉，在本發(fā)明中用作制備合金鋼材鍍層金屬的材料，用于在合金鋼材的表面鍍上鎢金屬。
硅酸鈉，是一種水溶性硅酸鹽，其水溶液俗稱水玻璃，是一種礦黏合劑，在本發(fā)明中用作粘合鋅粉和鎢粉的粘合劑。
氮?dú)?、氬氣和氦氣，在本發(fā)明中為惰性氣體的原料來源，用以保護(hù)原材料不被空氣中的氧氣所氧化。
本發(fā)明具有以下有益效果：
1.本發(fā)明采用高溫高壓水蒸氣反應(yīng)法制備滲透劑，使?jié)B透劑具有多孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)而能為后續(xù)的金屬鋁、鐵和鉻之間的相容性的提高提供前提條件。本發(fā)明采用碳酸鈣和硅酸鈣在高溫高壓的水蒸氣環(huán)境中反應(yīng)生成具有多孔結(jié)構(gòu)的碳化硅，然后充分分散在甲基硅油中，形成滲透劑。本發(fā)明采用將碳酸鈣和硅酸鈣在150～200℃的高溫下和0.4～0.8mpa的高壓條件下，能夠?qū)⑻妓徕}和硅酸鈣逐漸分解，加上不斷研磨充分接觸的條件下，再加上水蒸氣不斷的滲透作用，能夠生成具有多孔結(jié)構(gòu)的碳化硅，最后在甲基硅油的分散作用下，能夠避免碳化硅之間的團(tuán)聚作用，充分懸浮在甲基硅油中，形成穩(wěn)定性高的滲透劑。
2.本發(fā)明制備的合金鋼材中不同金屬元素之間結(jié)合緊密、相容性高，便于后續(xù)的鍍鋅處理步驟的進(jìn)行。本發(fā)明先采用混合金屬粉末球磨的方式進(jìn)行初步混合，為后續(xù)的熔融相容提供前提條件；然后本發(fā)明采用在熔融條件下，將鋁金屬和鉻金屬在滲透劑的作用下進(jìn)一步滲透進(jìn)以鐵元素、碳元素、硅元素為主要成分的鋼材內(nèi)部，促進(jìn)合金鋼材的形成。滲透劑中碳化硅的多孔結(jié)構(gòu)能夠使互不相融的鋁、鐵和鉻金屬的之間的接觸面積大大增加，并且通過在高壓熔融的條件下，鋁金屬和碳化硅生成硅化鋁晶體，鉻金屬和碳化硅生成硅化鉻晶體，鐵金屬和碳化硅生成硅化鐵晶體，根據(jù)相似相容的原理，使得鋁、鐵和鉻金屬之間的相容性增加，再加上高溫高壓的極端條件，使鋁金屬和鉻金屬能夠高度分散在鐵金屬中，進(jìn)而形成高度相融合的合金鋼材。與此同時(shí)，合金鋼材的制成能夠提高鋼料對(duì)于其它金屬的相容性，為后續(xù)的鍍鋅步驟的進(jìn)行提供了前提條件。本發(fā)明所采用的各個(gè)技術(shù)手段相互配合、相互促進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣、缺一不可，所產(chǎn)的的總的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單個(gè)技術(shù)手段所產(chǎn)生的效果的簡(jiǎn)單加和。
3.本發(fā)明采用等離子重熔的技術(shù)手段對(duì)合金鋼材的表面進(jìn)行鍍膜處理，能夠高效的將鋅金屬和鎢金屬鍍到合金鋼材的表面，提高合金鋼材的耐腐蝕性和抗震性。本發(fā)明采用等離子束為高熱能源使難以熔融的鎢金屬容易進(jìn)入熔融狀態(tài)，使鎢金屬和鋅金屬的相容性提高，而鎢金屬和鋅金屬在高溫條件下能分別與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸鎢和硅酸鋅，在合金材料的表面形成致密的鍍膜，進(jìn)而提高合金鋼材的耐腐蝕性，其產(chǎn)生的耐腐蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純的采用鍍鋅膜的技術(shù)手段；于此同時(shí)，難以熔融的鎢金屬的使用也可以使等離子重熔技術(shù)中容易燒傷金屬的的缺陷的狀況得到緩解，降低等離子重熔技術(shù)對(duì)于鋼材的傷害，提高了合金鋼材的使用壽命。
4.本發(fā)明制備的鍍層金屬混合物的活性程度高，能為后續(xù)進(jìn)行的合金鋼材鍍膜步驟的進(jìn)行提供前提條件。本發(fā)明先采用遠(yuǎn)紅外線處理的技術(shù)手段，使鍍層金屬混合物獲得能量，活性得到激發(fā)；然后采用微波處理的技術(shù)手段進(jìn)一步提高原料的活性；接著采用快速升溫的方式，使鋅粉、鎢粉和硅酸鈉相互混合，形成糊狀；最后在1000℃高溫條件下，鋅粉和鎢粉保持在最大程度的活性，以便于后續(xù)進(jìn)行的合金鋼材的鍍膜步驟的進(jìn)行，提高鍍膜效率。本發(fā)明所采用的各個(gè)技術(shù)手段能做到相互配合、層層遞進(jìn)，所產(chǎn)生的總的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于當(dāng)技術(shù)手段所產(chǎn)生的效果的簡(jiǎn)單加和。
【具體實(shí)施方式】
實(shí)施例1：
1.前期的準(zhǔn)備
鍍層金屬混合物的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將78份鋅粉、11份鎢粉和41份硅酸鈉相混合，用遠(yuǎn)紅外線照射處理15min，在溫度為35℃、攪拌速度為100r/min和微波頻率為300mhz的條件下反應(yīng)15min，然后以升溫速率為30℃/min的條件升溫至400℃反應(yīng)1h，最后升溫至1000℃反應(yīng)2h，得到鍍層金屬混合物。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述鍍膜合金鋼材的制備方法上。
2.一種鍍膜合金鋼材的制備方法，包括以下步驟：
(1)滲透劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將20份納米碳酸鈣和35份納米硅酸鈣置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為150℃、壓力為0.4mpa和研磨速度為40r/min的水蒸氣環(huán)境條件下反應(yīng)140h，干燥后，加入50份甲基硅油并進(jìn)行均質(zhì)處理后，得到滲透劑；
(2)合金鋼材的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將1000份鋼料粉、20份鋁粉和15份鉻粉放入高能球磨機(jī)中以450r/min的速度球磨20h，在球磨過程中，每球磨10min，停止5min，如此反復(fù)循環(huán)至球磨結(jié)束，得到金屬混合物，將金屬混合物與3份滲透劑混合后，放入高頻真空熔爐中，充入氮?dú)?，?0℃/min的升溫速率升溫至2300℃進(jìn)行熔融，然后以1℃/min的冷卻速度進(jìn)行澆鑄成型，接著在650℃的溫度下保溫6h，最后用錘式鍛造機(jī)以錘擊速度為4m/s，鍛打力為1600kn的條件進(jìn)行鍛造處理后，得到合金鋼材；
(3)合金鋼材的鍍層處理：按重量份數(shù)計(jì)，將合金鋼材進(jìn)行清洗處理后，在合金鋼材表面涂覆一層鍍層金屬混合物，放入等離子熔煉設(shè)備中，通入氦氣，在電流為100a、電壓為20v、噴涂距離為8mm和重熔束斑直徑為0.1mm的條件下反應(yīng)4h，然后在650℃下保溫4h，進(jìn)行退化處理后，得到鍍膜合金鋼材。
實(shí)施例2：
1.前期的準(zhǔn)備
鍍層金屬混合物的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將85份鋅粉、14份鎢粉和47份硅酸鈉相混合，用遠(yuǎn)紅外線照射處理20min，在溫度為40℃、攪拌速度為130r/min和微波頻率為352mhz的條件下反應(yīng)18min，然后以升溫速率為33℃/min的條件升溫至485℃反應(yīng)1.5h，最后升溫至1000℃反應(yīng)2h，得到鍍層金屬混合物。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述鍍膜合金鋼材的制備方法上。
2.一種鍍膜合金鋼材的制備方法，包括以下步驟：
(1)滲透劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將25份納米碳酸鈣和39份納米硅酸鈣置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為163℃、壓力為0.6mpa和研磨速度為40r/min的水蒸氣環(huán)境條件下反應(yīng)145h，干燥后，加入53份甲基硅油并進(jìn)行均質(zhì)處理后，得到滲透劑；
(2)合金鋼材的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將1000份鋼料粉、26份鋁粉和17份鉻粉放入高能球磨機(jī)中以500r/min的速度球磨24h，在球磨過程中，每球磨10min，停止5min，如此反復(fù)循環(huán)至球磨結(jié)束，得到金屬混合物，將金屬混合物與4份滲透劑混合后，放入高頻真空熔爐中，充入氬氣，以52℃/min的升溫速率升溫至2340℃進(jìn)行熔融，然后以1.5℃/min的冷卻速度進(jìn)行澆鑄成型，接著在700℃的溫度下保溫6.5h，最后用錘式鍛造機(jī)以錘擊速度為5m/s，鍛打力為1600kn的條件進(jìn)行鍛造處理后，得到合金鋼材；
(3)合金鋼材的鍍層處理：按重量份數(shù)計(jì)，將合金鋼材進(jìn)行清洗處理后，在合金鋼材表面涂覆一層鍍層金屬混合物，放入等離子熔煉設(shè)備中，通入氦氣，在電流為110a、電壓為22v、噴涂距離為8mm和重熔束斑直徑為0.15mm的條件下反應(yīng)4.5h，然后在658℃下保溫4.5h，進(jìn)行退化處理后，得到鍍膜合金鋼材。
實(shí)施例3：
1.前期的準(zhǔn)備
鍍層金屬混合物的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將83份鋅粉、13份鎢粉和50份硅酸鈉相混合，用遠(yuǎn)紅外線照射處理17min，在溫度為41℃、攪拌速度為136r/min和微波頻率為355mhz的條件下反應(yīng)22min，然后以升溫速率為33℃/min的條件升溫至600℃反應(yīng)1.5h，最后升溫至1000℃反應(yīng)2h，得到鍍層金屬混合物。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述鍍膜合金鋼材的制備方法上。
2.一種鍍膜合金鋼材的制備方法，包括以下步驟：
(1)滲透劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將30份納米碳酸鈣和34份納米硅酸鈣置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為169℃、壓力為0.7mpa和研磨速度為40r/min的水蒸氣環(huán)境條件下反應(yīng)170h，干燥后，加入52份甲基硅油并進(jìn)行均質(zhì)處理后，得到滲透劑；
(2)合金鋼材的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將1000份鋼料粉、26份鋁粉和17份鉻粉放入高能球磨機(jī)中以540r/min的速度球磨23h，在球磨過程中，每球磨10min，停止5min，如此反復(fù)循環(huán)至球磨結(jié)束，得到金屬混合物，將金屬混合物與4份滲透劑混合后，放入高頻真空熔爐中，充入氦氣，以57℃/min的升溫速率升溫至2380℃進(jìn)行熔融，然后以1.4℃/min的冷卻速度進(jìn)行澆鑄成型，接著在730℃的溫度下保溫7h，最后用錘式鍛造機(jī)以錘擊速度為6m/s，鍛打力為1600kn的條件進(jìn)行鍛造處理后，得到合金鋼材；
(3)合金鋼材的鍍層處理：按重量份數(shù)計(jì)，將合金鋼材進(jìn)行清洗處理后，在合金鋼材表面涂覆一層鍍層金屬混合物，放入等離子熔煉設(shè)備中，通入氦氣，在電流為125a、電壓為21v、噴涂距離為8mm和重熔束斑直徑為0.2mm的條件下反應(yīng)4.5h，然后在700℃下保溫5.5h，進(jìn)行退化處理后，得到鍍膜合金鋼材。
實(shí)施例4：
1.前期的準(zhǔn)備
鍍層金屬混合物的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將86份鋅粉、15份鎢粉和45份硅酸鈉相混合，用遠(yuǎn)紅外線照射處理23min，在溫度為40℃、攪拌速度為160r/min和微波頻率為375mhz的條件下反應(yīng)23min，然后以升溫速率為35℃/min的條件升溫至650℃反應(yīng)2h，最后升溫至1000℃反應(yīng)2h，得到鍍層金屬混合物。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述鍍膜合金鋼材的制備方法上。
2.一種鍍膜合金鋼材的制備方法，包括以下步驟：
(1)滲透劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將28份納米碳酸鈣和42份納米硅酸鈣置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為160℃、壓力為0.7mpa和研磨速度為40r/min的水蒸氣環(huán)境條件下反應(yīng)155h，干燥后，加入57份甲基硅油并進(jìn)行均質(zhì)處理后，得到滲透劑；
(2)合金鋼材的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將1000份鋼料粉、24份鋁粉和17份鉻粉放入高能球磨機(jī)中以530r/min的速度球磨22h，在球磨過程中，每球磨10min，停止5min，如此反復(fù)循環(huán)至球磨結(jié)束，得到金屬混合物，將金屬混合物與4份滲透劑混合后，放入高頻真空熔爐中，充入氮?dú)猓?2℃/min的升溫速率升溫至2330℃進(jìn)行熔融，然后以1.7℃/min的冷卻速度進(jìn)行澆鑄成型，接著在750℃的溫度下保溫7h，最后用錘式鍛造機(jī)以錘擊速度為5m/s，鍛打力為1600kn的條件進(jìn)行鍛造處理后，得到合金鋼材；
(3)合金鋼材的鍍層處理：按重量份數(shù)計(jì)，將合金鋼材進(jìn)行清洗處理后，在合金鋼材表面涂覆一層鍍層金屬混合物，放入等離子熔煉設(shè)備中，通入氦氣，在電流為140a、電壓為21v、噴涂距離為8mm和重熔束斑直徑為0.15mm的條件下反應(yīng)5.5h，然后在730℃下保溫4.5h，進(jìn)行退化處理后，得到鍍膜合金鋼材。
實(shí)施例5：
1.前期的準(zhǔn)備
鍍層金屬混合物的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將96份鋅粉、22份鎢粉和60份硅酸鈉相混合，用遠(yuǎn)紅外線照射處理23min，在溫度為50℃、攪拌速度為185r/min和微波頻率為375mhz的條件下反應(yīng)28min，然后以升溫速率為34℃/min的條件升溫至650℃反應(yīng)1.5h，最后升溫至1000℃反應(yīng)2h，得到鍍層金屬混合物。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述鍍膜合金鋼材的制備方法上。
2.一種鍍膜合金鋼材的制備方法，包括以下步驟：
(1)滲透劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將33份納米碳酸鈣和46份納米硅酸鈣置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為172℃、壓力為0.7mpa和研磨速度為40r/min的水蒸氣環(huán)境條件下反應(yīng)190h，干燥后，加入56份甲基硅油并進(jìn)行均質(zhì)處理后，得到滲透劑；
(2)合金鋼材的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將1000份鋼料粉、27份鋁粉和18份鉻粉放入高能球磨機(jī)中以535r/min的速度球磨23h，在球磨過程中，每球磨10min，停止5min，如此反復(fù)循環(huán)至球磨結(jié)束，得到金屬混合物，將金屬混合物與4份滲透劑混合后，放入高頻真空熔爐中，充入氬氣，以58℃/min的升溫速率升溫至2340℃進(jìn)行熔融，然后以1.3℃/min的冷卻速度進(jìn)行澆鑄成型，接著在720℃的溫度下保溫7.5h，最后用錘式鍛造機(jī)以錘擊速度為5m/s，鍛打力為1600kn的條件進(jìn)行鍛造處理后，得到合金鋼材；
(3)合金鋼材的鍍層處理：按重量份數(shù)計(jì)，將合金鋼材進(jìn)行清洗處理后，在合金鋼材表面涂覆一層鍍層金屬混合物，放入等離子熔煉設(shè)備中，通入氦氣，在電流為145a、電壓為22v、噴涂距離為8mm和重熔束斑直徑為0.25mm的條件下反應(yīng)5.5h，然后在740℃下保溫5h，進(jìn)行退化處理后，得到鍍膜合金鋼材。
實(shí)施例6：
1.前期的準(zhǔn)備
鍍層金屬混合物的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將100份鋅粉、23份鎢粉和62份硅酸鈉相混合，用遠(yuǎn)紅外線照射處理30min，在溫度為51℃、攪拌速度為200r/min和微波頻率為500mhz的條件下反應(yīng)30min，然后以升溫速率為40℃/min的條件升溫至700℃反應(yīng)2h，最后升溫至1000℃反應(yīng)2h，得到鍍層金屬混合物。
將上述前期制備而得的物質(zhì)用于下述鍍膜合金鋼材的制備方法上。
2.一種鍍膜合金鋼材的制備方法，包括以下步驟：
(1)滲透劑的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將35份納米碳酸鈣和50份納米硅酸鈣置于蒸汽養(yǎng)護(hù)箱中，在溫度為200℃、壓力為0.8mpa和研磨速度為40r/min的水蒸氣環(huán)境條件下反應(yīng)200h，干燥后，加入70份甲基硅油并進(jìn)行均質(zhì)處理后，得到滲透劑；
(2)合金鋼材的制備：按重量份數(shù)計(jì)，將1000份鋼料粉、30份鋁粉和20份鉻粉放入高能球磨機(jī)中以600r/min的速度球磨30h，在球磨過程中，每球磨10min，停止5min，如此反復(fù)循環(huán)至球磨結(jié)束，得到金屬混合物，將金屬混合物與8份滲透劑混合后，放入高頻真空熔爐中，充入氦氣，以60℃/min的升溫速率升溫至2400℃進(jìn)行熔融，然后以2℃/min的冷卻速度進(jìn)行澆鑄成型，接著在800℃的溫度下保溫8h，最后用錘式鍛造機(jī)以錘擊速度為7m/s，鍛打力為1600kn的條件進(jìn)行鍛造處理后，得到合金鋼材；
(3)合金鋼材的鍍層處理：按重量份數(shù)計(jì)，將合金鋼材進(jìn)行清洗處理后，在合金鋼材表面涂覆一層鍍層金屬混合物，放入等離子熔煉設(shè)備中，通入氦氣，在電流為150a、電壓為25v、噴涂距離為8mm和重熔束斑直徑為0.3mm的條件下反應(yīng)6h，然后在750℃下保溫6h，進(jìn)行退化處理后，得到鍍膜合金鋼材。
對(duì)比例1：鍍膜合金鋼材的制備方法的具體步驟與實(shí)施例1基本相同，不同點(diǎn)在于：沒有采用滲透劑；
對(duì)比例2：鍍膜合金鋼材的制備方法的具體步驟與實(shí)施例1基本相同，不同點(diǎn)在于：沒有采用合金鋼材的制備步驟，而是采用沒有添加其他金屬元素的鋼材；
對(duì)比例3：鍍膜合金鋼材的制備方法的具體步驟與實(shí)施例1基本相同，不同點(diǎn)在于：合金鋼材的鍍層處理采用的是熱鍍處理手段，而不是等離子重熔處理手段；
對(duì)比例4：鍍膜合金鋼材的制備方法的具體步驟與實(shí)施例1基本相同，不同點(diǎn)在于：步驟(3)所采用的是純鋅粉作為鍍層。
對(duì)比試驗(yàn)1：
按照對(duì)比例1-4與實(shí)施例1-6的方法各制備10000g鍍膜合金鋼材，檢測(cè)其耐鹽腐蝕性和屈強(qiáng)比抗震試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果見表1。
中性鹽霧試驗(yàn)：試樣用丙酮或乙醇浸泡擦洗除去表面油污，自然晾干，在樣片無鍍層處用清漆覆蓋，干燥后用游標(biāo)卡尺測(cè)量其尺寸計(jì)算表面積s。然后用電子天平稱試樣重w1，將樣品放置與垂直方向成25±5度角，試樣上邊緣與鹽霧收集器頂端平行放入鹽霧箱，避免鹽霧直接噴射到試樣表面，實(shí)驗(yàn)溶液為(50±5)g/l的nacl溶液，ph值為6.5-7.2，實(shí)驗(yàn)時(shí)鹽霧箱內(nèi)溫度控制在35±2℃，連續(xù)噴霧120小時(shí)，試驗(yàn)結(jié)束后取出試樣，用去離子水清洗，再用飽和醋酸銨溶液清洗，去離子水沖洗，用丙酮或乙醇擦拭，晾干、稱重標(biāo)記為w2，每個(gè)樣品進(jìn)行3個(gè)平行試驗(yàn)，按下式計(jì)算出腐蝕速率v，取平均值。
v＝(w1-w2)/st
式中，v：?jiǎn)挝幻娣e腐蝕失重，g/m2·h
w1：試樣初始質(zhì)量，g
w2：腐蝕試驗(yàn)后試樣清除腐蝕產(chǎn)物后質(zhì)量，g
s：試樣表面積，m2
t：鹽霧試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)間，h
屈強(qiáng)比抗震試驗(yàn)：具體操作方法參考gb50011-2010。
表1：
表1的結(jié)果表明：腐蝕速率越快，說明鍍膜合金鋼材的耐海水腐蝕程度越差，對(duì)比例3的腐蝕速率最快，實(shí)施例2中的腐蝕速率最慢，說明通過采用等離子重熔技術(shù)，能夠達(dá)到明顯提高鍍膜合金鋼材耐腐蝕的效果；
屈強(qiáng)比越高，說明鍍膜合金鋼材的抗震性能越差，對(duì)比例1的屈強(qiáng)比最高，實(shí)施例2中的屈強(qiáng)比最低，說明通過添加其他金屬制備合金鋼材，能夠達(dá)到明顯提高鍍膜合金鋼材抗震性的效果。
上述說明是針對(duì)本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明，但實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍，凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。