[发明专利]耐锌液腐蚀金属陶瓷激光熔覆粉体

说明书

技术领域：

本发明涉及激光表面熔覆技术，尤其涉及一种具有耐锌液腐蚀特性的激光熔覆金属陶瓷材料。

背景技术：

近年来金属腐蚀给国民经济带来了巨大损失，镀锌制品的需求量逐年呈上升趋势，随着钢板等型材镀锌需求和产量的不断增加，造成镀锌槽、装锌与锌合金溶液的容器、液态锌输送管道以及测温保护套管等用材料的损耗量越来越大，开展耐锌液腐蚀的材料的研究，提高其耐腐蚀性能具有十分重要的工程应用价值。针对现有装金属锌液、锌液输送管道以及热电偶测温保护套管等常用整体材料的高脆性、高成本和制备难度大等问题，表面耐锌腐蚀材料的研究越来越受到极大的关注，中国知识产权局公开了00123690.3一种复合金属陶瓷喷涂材料，它的化学成分组成为：7.0～10.0％Co、49.0～60.0％W、2.5～4.5％C、5.2～9.5％Fe、0.8～2.0％B、20.0～29.0％Mo，上述化学成份组成是按照重量百分比计算的。具有优良的耐锌液腐蚀、耐磨损及抗粘锌性能，有效地提高了连续热镀锌机组备件－沉没辊与稳定辊的使用寿命，连续上机使用时间可达21～27天，降低了生产成本。中国知识产权局公开了200510030979.8一种大颗粒球形金属陶瓷纳米复合喷涂粉体，组分及其重量百分比为：50～70％二硼化钛、10～24％钴、6～13％铬粉、5～11％硼化钨、余量为稀土粉。二硼化钛、硼化钨及稀土粉的粒度均在0.5微米至１微米之间，钴及铬粉粒度均小于100纳米。将以上粉末按比例混合，按照湿法球磨、离心或压力喷雾造粒、真空热处理工艺及颗粒分级程序制备出的粉体粒度分布分别为20～45微米和45～75微米，呈球形或近球形结构。利用该粉体通过热喷涂工艺制备的辊面涂层，具有优异的耐磨损、耐高温、耐热铝锌液腐蚀能力，在连续热镀铝锌机组上使用时间为18～29天，降低了生成和维修成本，提高了镀铝锌带钢质量。

在热镀锌铝生产线上，锌锅用于液态金属加热与保温。采用热电偶连续测温及控温方式，是保证热镀产品质量以及降低能源和资源及材料消耗的关键因素之一。现常用的热电偶保护套管是采用不锈钢钢管材料，一端经过封堵焊接及机加工制作。热电偶是长时间浸泡在高温锌铝液中，由于锌铝液的腐蚀作用强烈，铁基材料在锌锅中会与镀液发生反应主要生成Fe2Al5等金属间化合物而造成损坏，热电偶的使用寿命通常为3～5天，最短时间仅为12小时，不仅热电偶的消耗量大，而且热电偶损坏过程中易于引起温度的较大波动，影响到对生产工艺的稳定控制。而常用的非金属热电偶保护套管如Al2O3虽然其耐蚀性能良好，但抗热震性能较差极易发生破裂损坏，石墨材料套管则由于其机械强度较低，在人工捞取锌渣作业过程中容易造成碰撞破损。因此，现有热电偶保护套管由于不能同时解决耐腐蚀性能、抗热震性能和机械强度问题，在锌铝液中使用无法满足实际需求。中国知识产权局还公开了200510029204.9涉及热电偶保护套管及其制造方法。一种热电偶复合保护套管，包括基管筒体和涂层，基管筒体的端部被加工成弧形曲面，基管筒体由金属制成，涂层由金属结合底层、中间过渡层和表面工作层组成，金属结合底层为与基管筒体金属性能相近的金属陶瓷材料或合金材料，表面工作层为氧化物陶瓷材料，中间过渡层为金属陶瓷材料和氧化物陶瓷材料混合物。本发明热电偶复合保护套管在液态金属锌铝液中能够同时满足耐腐蚀性能、抗热震性能、导热性能和足够机械强度。但同样存在低硬度、高成本和制备难度大的缺陷。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种金属陶瓷涂层与奥氏体不锈钢基材结合良好、耐锌液腐蚀性强、硬度高的耐锌液腐蚀金属陶瓷激光熔覆粉体。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

耐锌液腐蚀金属陶瓷激光熔覆粉体，包括Al₂O₃粉末、Ti粉末、Mo粉末和B粉末，重量百分比为60～70%Al₂O₃粉末、20～30%Ti粉末、3～10%Mo粉末和1～4%B粉末。

所述的Al₂O₃粉末的纯度＞97.9%，粒度＜50微米。

所述的Ti粉末、Mo粉末和B粉末的纯度＞97.9%，粒度＜20微米。

所述的Al₂O₃粉末的纯度＞99.9%，粒度＜10微米。

所述的钛粉末、钼粉末和硼粉末的纯度＞99.9%，粒度＜5微米。

本发明与现有技术相比具有如下列有益效果：