基于凹凸棒土的納米高溫抗氧化涂料的研究.pdf

1、高溫氧化是生產(chǎn)過程中鋼鐵質(zhì)量損失的一個(gè)主要原因。在熱處理過程中，鋼材與爐中的O2、CO2、H2O等氧化性氣體發(fā)生反應(yīng)，致使工件表面發(fā)生嚴(yán)重的氧化腐蝕，對鋼鐵造成很多不利因素，如產(chǎn)品收率降低、單位能耗增加、鋼材力學(xué)性能下降，增加生產(chǎn)成本。因此，需降低或防止高溫氧化對鋼材造成的損耗。涂層技術(shù)是解決這一問題的有效方法之一，該方法具有保護(hù)效果好、使用簡單、無污染、成本低等特點(diǎn)。
　　 凹凸棒土優(yōu)良的理化特性、化學(xué)組成、資源豐富的特點(diǎn)，使

2、其具有可以用來開發(fā)成為鋼鐵耐高溫抗氧化涂料的潛力。
　　 本文著重于鋼材制造中的熱處理過程，以碳素工具鋼T10鋼和碳素結(jié)構(gòu)鋼45#鋼為研究對象，以涂層在低溫下氧化還原、高溫下K2O-Al2O3-SiO2體系形成熔融膜屏蔽氧化性氣體原理作為涂料配方的設(shè)計(jì)原則，研究了降低高溫氧化燒損的方法。以凹凸棒土為主要原料，添加Cr2O3、SiC、ZrO2等輔助納米材料，以高模數(shù)鉀水玻璃為粘合劑，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化出適合45#碳素結(jié)構(gòu)鋼和T10碳

3、素工具鋼的高溫?zé)崽幚矸姥趸苛系淖罴雅浞?。?yīng)用氧化失重試驗(yàn)分析了保溫時(shí)間和加熱溫度對涂料保護(hù)效果的影響。檢查了涂層隔絕氧氣的能力。用金相考查了試樣的脫碳層深度。通過差熱失重試驗(yàn)研究涂料的軟化溫度和熔融溫度，初步分析了涂料的保護(hù)機(jī)理。
　　 研究結(jié)果表明，該凹凸棒土涂料能夠在800～1200℃的溫度范圍內(nèi)顯著降低45#碳素結(jié)構(gòu)鋼和T10碳素工具鋼的熱處理氧化損耗，且自剝落性能良好，因此該涂料能夠滿足碳素鋼熱加工的需求。涂層在800