專利名稱：一種耐高溫涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂料，特別涉及一種耐高溫涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱軋是將鋼坯加熱，然后由連軋機(jī)組對鋼坯進(jìn)行軋制，生產(chǎn)成尺寸符合規(guī) 格的成品。熱處理是對金屬材料或零件加熱到設(shè)定工藝溫度后采用不同的冷卻 方法對材料進(jìn)行冷卻，以達(dá)到所要的力學(xué)性能和組織。
在實(shí)際生產(chǎn)中，熱軋和熱處理還存在以下問題
(1) 對特殊結(jié)構(gòu)鋼而言，為滿足鋼材的一些特定使用要求，特意在鋼中 添加了較高含量的碳、磷、硫、銅等元素(單獨(dú)或多個(gè)元素同時(shí)添加)。這些 較高含量的元素在鋼中以單獨(dú)或中間相等形式存在，往往熔點(diǎn)較低，且在常規(guī) 的軋制溫度范圍內(nèi)，其變形能力與鋼的基體組織差異很大，易在常規(guī)軋制溫度 范圍內(nèi)產(chǎn)生異相(脆性相及其他相)析出。其原因是異相多在晶界富集，軋制 加熱過程中鋼坯(或連鑄坯)表面晶界低熔點(diǎn)異相發(fā)生融解或軟化現(xiàn)象，造成 晶界氧化，形成表面裂紋源，軋制時(shí)表面裂紋沿晶界擴(kuò)展。對表面剝皮坯料， 表面晶粒粗大，更易造成局部過熱或過燒。另外，若坯料剝皮不凈，坯料缺陷 暴露，原可軋制焊合的缺陷經(jīng)加熱氧化反而無法焊合造成軋廢，導(dǎo)致軋制裂紋， 造成無法正常生產(chǎn)。
(2) 對高合金鋼、高溫合金而言， 一些鐵基、鎳基金屬材料難變形、且 變形溫度范圍窄，熱加工過程困難。
(3) 對高碳合金鋼和零件表面有脫碳層深度要求的產(chǎn)品，通過控制加熱 爐氣來保證產(chǎn)品脫碳層深度，^^能達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。
為了解決上述問題，現(xiàn)在通常采用的方法是
1、對上述特殊結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼和高溫合金，進(jìn)行熱模擬試驗(yàn)，尋找這 類鋼的最佳軋制溫度，然后進(jìn)行生產(chǎn)。但這類鋼的成材率依然偏低。主要面臨
3著三大困難a、最佳熱塑性變形溫度狹窄，一般最佳變形溫度波動(dòng)范圍在30 50 °C; b、材料的主成份、殘余元素及添加的其他微量元素偏析客觀存在，若偏 析超過限度，則必然造成最佳熱塑性變形溫度的偏移，導(dǎo)致局部過熱或過燒； c、在對成品表面有較高要求，或坯料表面缺陷較多時(shí)，通常采取的方法是坯料
剝皮。但剝皮清除缺陷的同時(shí)亦造成坯料表面晶粒粗大，更易造成局部過熱或 過燒。另外，若坯料剝皮不凈，坯料缺陷暴露，原可軋制焊合的缺陷經(jīng)加熱氧 化反而無法焊合造成軋廢。所以，這些特殊結(jié)構(gòu)鋼、高合金鋼、高溫合金在特 殊鋼廠生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)量及成材率低。盡管產(chǎn)品附加值高，但是得不到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì) 效果。
2、對高碳合金鋼和零件表面有脫碳層深度要求的產(chǎn)品，鋼坯和零件在加
熱出爐后通過火焰清理和控制軋制手段來保證產(chǎn)品脫碳層深度達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
要求。但火焰清理金屬損耗大(坯料金屬損耗達(dá)2%)，且裝備投資費(fèi)用高。
還有一種方法是在金屬材料表面涂敷一層耐高溫涂料，但現(xiàn)有的耐高溫涂 料的耐熱溫度《105(TC，不能滿足鋼坯加熱大于1050"C的高溫要求。另外，由 于價(jià)格較高，亦不適用于附加值不高的金屬零件熱處理的表面保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種耐熱溫度更高的耐高溫涂料及其制備方法， 以滿足金屬材料熱加工軋制的需要。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種耐高溫涂料，包括以下組分及重量百分
石英粉 45% —70%;
水玻璃 20%—45%; 水溶性樹脂 4%-6%; 水 4%—8%。 所述的石英粉的粒度為300 — 500目。
所述的水溶性樹脂選自聚丙烯酸鈣、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚乙 烯乙酸酯中的一種。
上述耐高溫涂料的制備方法，包括以下步驟a、 取配料量的石英粉和水玻璃攪拌均勻制成混合料；
b、 向上述混合料中加入配料量的水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥蓾{料；
C、向上述漿料中加入配料量的水溶性樹脂攪拌均勻制成耐高溫涂料。 本發(fā)明的耐高溫涂料生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低，可操作性強(qiáng)。將本發(fā)明 的耐高溫涂料涂敷在鋼坯和金屬零件表面后，可有效地對鋼坯和金屬零件表面 與加熱爐氣進(jìn)行隔離保護(hù)，并降低了金屬在加熱時(shí)的火耗，提高了金屬收得率。
本發(fā)明的耐高溫涂料的耐熱溫度達(dá)1380°C，可用于熱軋鋼坯的表面涂層保
護(hù)。在鋼坯加熱工序中， 一方面起隔離氧化保護(hù)作用，另一方面可避免鋼坯組
織的異相(脆性相及其他相)析出而導(dǎo)致的過熱或過燒現(xiàn)象；而且，若坯料剝 皮不凈，鑄錠或鑄坯缺陷暴露時(shí)，通過涂敷耐高溫涂料，也可以使缺陷不致因 加熱氧化而無法軋制焊合。另一方面，由于涂料取材方便，價(jià)格低廉，可普遍 適用于高碳合金鋼及表面有脫碳層深度要求零件產(chǎn)品的表面保護(hù)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
首先取400目的石英粉50公斤、水玻璃40公斤攪拌均勻制成混合料，接 著向混合料中加入5公斤水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥蓾{料，然后向漿料中加入5公斤聚丙 烯酸鈣攪拌均勻，即制得本發(fā)明的一種耐高溫涂料。
實(shí)施例2
首先取450目的石英粉70公斤、水玻璃20公斤攪拌均勻制成混合料，接 著向混合料中加入4公斤水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥蓾{料，然后向漿料中加入6公斤脲醛 樹脂攪拌均勻，即制得本發(fā)明的一種耐高溫涂料。
實(shí)施例3
首先取500目的石英粉60公斤、水玻璃30公斤攪拌均勻制成混合料，接 著向混合料中加入6公斤水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥蓾{料，然后向漿料中加入4公斤三聚 氰胺甲醛樹脂攪拌均勻，即制得本發(fā)明的一種耐高溫涂料。
實(shí)施例4
首先取350目的石英粉52公斤、水玻璃35公斤攪拌均勻制成混合料，接 著向混合料中加入8公斤水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥蓾{料，然后向槳料中加入5公斤聚乙烯乙酸酯攪拌均勻，即制得本發(fā)明的一種耐高溫涂料。
本發(fā)明的高溫涂料在使用時(shí)，是將涂料均勻涂于鋼坯或金屬零件表面，或 將鋼坯或金屬零件浸泡于涂料中一段時(shí)間后起出，待干后進(jìn)行加熱。加熱過程 中，材料表面形成一層(0.1-1微米)致密的保護(hù)層，起到隔絕空氣的作用；鋼坯 上的涂層經(jīng)出爐高壓水除鱗，可脫落完畢，金屬零件上的涂層在金屬零件熱處 理經(jīng)冷卻后可自行脆化破碎剝離。
采用本發(fā)明的耐高溫涂料對鐵路提速用彈簧鋼60Si2CrVAT (C: 0.56~0.64%; Si: 1.40 1.80%; Cr: 0.90~1.20%)進(jìn)行了對比試驗(yàn)。對于未涂 敷本發(fā)明的耐高溫涂料的鋼坯加熱后，經(jīng)高壓水除鱗軋制至成品，表面脫碳層 深度沿成品長度方向難以均勻地達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。通過對剝皮坯表面涂敷本發(fā)明 的耐高溫涂料，按原工藝軋制后，經(jīng)成品表面脫碳層深度檢驗(yàn)，線材全長達(dá)到 表面了零脫碳。
采用本發(fā)明的耐高溫涂料對45#鋼中軸零件一批(40只)進(jìn)行表面涂敷后 再進(jìn)行淬火處理，經(jīng)58(TC保溫30分鐘后水淬后，經(jīng)表面脫碳層檢驗(yàn)，結(jié)果表 面脫碳層深度為零。
權(quán)利要求
1、一種耐高溫涂料，其特征在于包括以下組分及重量百分含量石英粉45％-70％；水玻璃20％-45％；水溶性樹脂4％-6％；水4％-8％。
2、 如權(quán)利要求1所述的耐高溫涂料，其特征在于所述的石英粉的粒度 為300 — 500目。
3、 如權(quán)利要求1所述的耐高溫涂料，其特征在于所述的水溶性樹脂選 自聚丙烯酸鈣、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、聚乙烯乙酸酯中的一種。
4、 如權(quán)利要求1所述的耐高溫涂料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a、 取配料量的石英粉和水玻璃攪拌均勻制成混合料；b、 向上述混合料中加入配料量的水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥蓾{料；c、 向上述漿料中加入配料量的水溶性樹脂攪拌均勻制成耐高溫涂料。
全文摘要
一種耐高溫涂料，包括以下組分及重量百分含量石英粉45％-70％；水玻璃20％-45％；水溶性樹脂4％-6％；水4％-8％。上述耐高溫涂料的制備方法，是直接將各成分放在一起攪拌均勻制成。本發(fā)明的耐高溫涂料生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本低，可操作性強(qiáng)。將本發(fā)明的耐高溫涂料涂敷在鋼坯和金屬零件表面后，可有效地對鋼坯和金屬零件表面與加熱爐氣進(jìn)行隔離保護(hù)，并降低了金屬在加熱時(shí)的火耗，提高了金屬收得率。
文檔編號(hào)C09D161/28GK101585988SQ20081003788
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者徐薌明, 蔡建斌 申請人:徐薌明;蔡建斌