純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，按重量份由以下組分組成：A玻璃25～35份、B玻璃60～80份、填料20～100份、介質(zhì)80～100份和粘結(jié)劑40～80份；生產(chǎn)工藝依次包括如下步驟：①將A玻璃、B玻璃配料混合之后熔融形成熔融物；②將第一步中的熔融物進行水淬?；玫搅綖?--5目下粒化物；③將第二步中?；幚砗蟮牧；镞M行粉碎得到150目下粉碎物；④在粉碎物中加入高嶺土和二氧化鈦進行混合得到混合物；⑤在混合物中加入粘結(jié)劑后進行攪拌，攪拌30分鐘后得到自剝型防護涂料。該自剝型防護涂料提高了生產(chǎn)率。更重要的是對鈦屑污染減小，有利于回收利用。
【專利說明】純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料及其生產(chǎn)工
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【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂裝領(lǐng)域，尤其涉及一種純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料及其生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天、航空事業(yè)的發(fā)展，純鈦、鈦合金作為新型的結(jié)構(gòu)材料，用量越來越大。但是在坯料成型時不同溫度段、長時間熱加工條件下，因鈦合金表面發(fā)生劇烈氧化、吸氫反應(yīng)以及相關(guān)保護后的后期工藝處理造成了占投料量3%?5%的金屬損失，尤其在純鈦、鈦合金開坯鍛造工藝中造成很大的原料損失和回收污染。而傳統(tǒng)的防護潤滑劑雖然能解決純鈦、鈦合金熱加工條件中的防氧化、吸氫問題，但是在開坯鍛造工藝中不能隨著金屬變形而剝落，一大部分殘留在坯件表面，造成嚴重的表面缺陷、后期加工處理的的原料損失，都一直沒有得到很好的解決，主要體現(xiàn)在以下四個方面:①在燃氣爐中加熱時因氧化、吸氫問題導(dǎo)致坯料燒損嚴重出爐后坯料在鍛打過程中溫降較快，塑性差，需多火多鍛因為坯料表面氧化皮導(dǎo)致坯料表面質(zhì)量太差，后期加工處理繁雜因為氧化皮殘余導(dǎo)致加工后鈦屑污染，回收率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的為了解決純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝中存在的氧化、吸氫、表面缺陷和原料損失、鈦屑污染等問題，提供了一種自剝型玻璃防護涂料。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，按重量份由以下組分組成:A玻璃25?35份、B玻璃60?80份、填料20?100份、介質(zhì)(去離子水)80?100份和粘結(jié)劑40?80份。
[0005]優(yōu)選地，所述A玻璃按重量份由以下組分組成:二氧化硅35?50份、氧化鋁2?10份、氧化|丐2?10份、氧化鉀5?20份、氧化硼20?40份、氧化鋇O?20份。
[0006]優(yōu)選地，所述B玻璃按重量份由以下組分組成:二氧化硅40?65份、氧化鋁5?20份、氧化|丐O?10份、氧化鎂O?10份、氧化鈉O?20份、氧化硼O?10份、二氧化鈦O?5份。
[0007]優(yōu)選地，所述填料按重量份由以下組分組成:高嶺土 O?80份、二氧化鈦O?30份。
[0008]優(yōu)選地，所述介質(zhì)為去離子水。
[0009]優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑按重量份由以下組分組成:去離子水80?100份、甲基纖維素2?5份。
[0010]一種自剝型防護涂料的生產(chǎn)工藝，依次包括如下步驟:
[0011]第一步，將A玻璃、B玻璃和配料混合之后熔融形成熔融物；
[0012]第二步，將第一步中的熔融物進行水淬?；玫搅綖镮?5目下?；?；
[0013]第三步，將第二步中?；幚砗蟮牧；镞M行球磨粉碎:用臥式球磨機球磨，球料比1: 1，球磨12小時，出后過150目篩，得到150目下粉碎物；
[0014]第四步，在粉碎物中加入高嶺土和二氧化鈦進行混合得到混合物；
[0015]第五步，在混合物中加入粘結(jié)劑后進行攪拌，攪拌30分鐘后得到自剝型防護涂料。
[0016]優(yōu)選地，在第一步和第二步之間還包括對第一步中得到的熔融物的玻璃性能檢測步驟。
[0017]優(yōu)選地，在第五步之后還包括對自剝型防護涂料的涂料性能檢測步驟。
[0018]本發(fā)明的有益效果:
[0019]在純鈦、鈦合金熱加工生產(chǎn)中應(yīng)用證明，該涂料涂覆工藝簡單，在燃氣爐950?1200°C 8-48小時長時間熱加工條件下，保護效果顯著，解決了氧化、吸氫問題，改善了鍛坯的成型性能，減少加熱次數(shù)，降低減少金屬的變形力，最重要的是防護涂層能在鍛造時隨著坯件逐漸變形而自行剝落，減少了純鈦、鈦合金坯件成型后表面缺陷，提高鍛件的表面質(zhì)量，省去許多涂料保護后的后期加工處理工序。更大的提高了生產(chǎn)率。更重要的是對鈦屑污染減小，有利于回收利用。

【具體實施方式】
[0020]為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及其效果，以下結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述。
[0021]一種純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，按重量份由以下組分組成:A玻璃25?35份、B玻璃60?80份、填料20?100份、介質(zhì)(去離子水)80?100份和粘結(jié)劑40?80份。
[0022]A玻璃按重量份由以下組分組成:二氧化硅35?50份、氧化鋁2?10份、氧化鈣2?10份、氧化鉀5?20份、氧化硼20?40份、氧化鋇O?20份。
[0023]B玻璃按重量份由以下組分組成:二氧化硅40?65份、氧化鋁5?20份、氧化鈣O?10份、氧化鎂O?10份、氧化鈉O?20份、氧化硼O?10份、二氧化鈦O?5份。
[0024]填料按重量份由以下組分組成:高嶺土 O?80份、二氧化鈦(也可用氧化鋅、氧化鋁、氧化錳等中間體氧化物中的任意一種代替)0?30份。
[0025]介質(zhì)為去離子水。
[0026]粘結(jié)劑按重量份由以下組分組成:去離子水80?100份、甲基纖維素2?5份。
[0027]上述的自剝型防護涂料的生產(chǎn)工藝，依次包括如下步驟:
[0028]第一步，將A玻璃、B玻璃和配料混合之后熔融形成熔融物，對熔融物進行玻璃性能檢測。
[0029]第二步，將第一步中的熔融物進行水淬粒化得到粒徑為I?5目下粒化物。
[0030]第三步，將第二步中粒化處理后的?；镞M行球磨粉碎:球料比1: 1，球磨12小時，出后過150目篩，得到150目下粉碎物。
[0031]第四步，在粉碎物中加入高嶺土和二氧化鈦進行混合得到混合物。
[0032]第五步，在混合物中加入粘結(jié)劑后進行攪拌，攪拌30分鐘后得到自剝型防護涂料，對自剝型防護涂料進行性能檢測，檢測合格則入庫儲存。
[0033]本自剝型防護涂料在使用前要攪拌均勻，用刷涂的方法涂敷在純鈦、鈦合金坯件表面，涂覆厚度在0.2?0.4mm，涂覆時不允許出現(xiàn)厚薄不一、落涂、劃痕、裂紋、鼓泡、剝落等缺陷。干燥后隨坯件一起入爐加熱，加熱溫度、時間隨純鈦、鈦合金坯件鍛造工藝要求而定，一般使用溫度范圍:適用于純鈦、鈦合金坯件950?1200°C加熱8?48小時，在加熱過程中燒結(jié)。該涂料在純鈦、鈦合金表面逐漸快速形成密閉、連續(xù)不透明膜層，有效防止純鈦、鈦合金熱鍛件氧化、吸氫。同時降低純鈦、鈦合金鍛件加工過程的熱損失、降低鍛件變形抗力、改善塑性、提高表面質(zhì)量(該防護涂層能在鍛造時隨著坯件逐漸成型而自行剝落，不影響純鈦、鈦合金坯件成型后表面質(zhì)量)、延長模具使用壽命，減少鍛造火次、節(jié)約能源。
[0034]另附玻璃性能檢測方法和涂料性能檢測方法:
[0035]玻璃性能檢測方法:首先，用高溫物性儀檢測玻璃三點:軟化點、半球點、流動點；其次，用高溫黏度儀檢測玻璃高溫黏度，看適用溫度段的玻璃黏度
[0036]涂料性能檢測放閥:取自剝型防護涂料適量，將Φ20X50mm純鈦或鈦合金試樣清洗除油，涂覆厚度約為0.3mm的涂料涂層，制成的純鈦或鈦合金涂層試樣，干燥后進行燒結(jié)試驗。試驗在箱式電爐中進行，基本模擬鈦合金的熱加工工藝:從室溫入爐，爐溫升到1000°C時，保溫8?48小時出爐，其間隨時觀察燒結(jié)狀態(tài)，室溫下冷卻，自剝后觀察其表面狀態(tài)，并做對比分析。(1200°C試驗亦同)
[0037]以上所述，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思作出其他各種相應(yīng)的改變和變形，而所有這些改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，其特征在于，按重量份由以下組分組成=A玻璃25?35份、B玻璃60?80份、填料20?100份、介質(zhì)80?100份和粘結(jié)劑40?80份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，其特征在于，所述A玻璃按重量份由以下組分組成:二氧化硅35?50份、氧化鋁2?10份、氧化鈣2?10份、氧化鉀5?20份、氧化硼20?40份、氧化鋇O?20份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，其特征在于，所述B玻璃按重量份由以下組分組成:二氧化硅40?65份、氧化鋁5?20份、氧化鈣O?10份、氧化鎂O?10份、氧化鈉O?20份、氧化硼O?10份、二氧化鈦O?5份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，其特征在于，所述填料按重量份由以下組分組成:高嶺土 O?80份、二氧化鈦O?30份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，其特征在于，所述介質(zhì)為去離子水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的純鈦或鈦合金開坯鍛造工藝用自剝型防護涂料，其特征在于，所述粘結(jié)劑按重量份由以下組分組成:去離子水80?100份、甲基纖維素2?5份。
7.一種自剝型防護涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，依次包括如下步驟: 第一步，將A玻璃和B玻璃混合之后過10目篩兩次，在電爐內(nèi)進行熔融。 第二步，將第一步中的熔融物進行水淬?；玫搅綖镮?5目下?；铮? 第三步，將第二步中?；幚砗蟮牧；镞M行球磨粉碎，用臥式球磨機球磨，球料比:I: 1，球磨2小時，出料后過150目篩，得到150目下粉碎物； 第四步，在粉碎物中加入高嶺土和二氧化鈦進行混合得到混合物； 第五步，在混合物中加入粘結(jié)劑后進行攪拌，攪拌30分鐘后得到自剝型防護涂料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自剝型防護涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在第一步和第二步之間還包括對第一步中得到的熔融物的玻璃性能檢測步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自剝型防護涂料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在第五步之后還包括對自剝型防護涂料的涂料性能檢測步驟。
【文檔編號】C09D1/02GK104371385SQ201410664026
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】段素杰, 王建峰, 李錫春, 羅洪春 申請人:北京天力創(chuàng)玻璃科技開發(fā)有限公司