[发明专利]一种等离子喷涂锌铝高强钢及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种等离子喷涂锌铝高强钢的制备方法，将锌粉、铝粉和稀土金属粉进行球磨，得到复合金属粉；所述锌粉、铝粉和稀土金属粉的质量比为(84～87)：(13～14.5)：(0.2～0.6)；对高强钢表面依次进行预处理和喷丸处理，得到高强钢基材；采用等离子喷涂法将所述复合金属粉喷涂在所述高强钢基材的表面，在所述高强钢基材的表面形成锌铝涂层，得到等离子喷涂锌铝高强钢。本发明提供的等离子喷涂锌铝高强钢耐蚀性好，适用于海洋环境下的恶劣条件。实施例的实验结果表明，本发明提供的等离子喷涂锌铝高强钢的极化电阻达1357Ω·cm²，腐蚀电位达‑1.03V。

技术领域

本发明涉及金属表面涂层技术领域，具体涉及一种等离子喷涂锌铝高强钢及其制备方法和应用。

背景技术

钢铁腐蚀是一种非常普遍的现象，尤其是在海洋高湿度高氯离子浓度的环境下，由于氯离子的侵蚀作用以及形成局部氧浓差，原电池造成的电化学腐蚀会率先在钢铁局部产生腐蚀，即点蚀，点蚀的腐蚀速率极快，会让钢铁材料在一段时间后的局部力学性能迅速下降，进而导致不符合实际工程所需的强度、硬度等要求。

高强钢具有优秀的综合力学性能，是重要的功能结构材料。目前通常采用在高强钢表面热喷涂锌镁涂层或者是锌涂层阴极保护，以提高高强钢的耐氯离子侵蚀能力，但实际效果并不明显，使用周期短，后期维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子喷涂锌铝高强钢及其制备方法和应用，本发明提供的等离子喷涂锌铝高强钢耐蚀性好，适用于海洋环境下的恶劣条件。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种等离子喷涂锌铝高强钢的制备方法，包括以下步骤：

将锌粉、铝粉和稀土金属粉进行球磨，得到复合金属粉；所述锌粉、铝粉和稀土金属粉的质量比为(84～87)：(13～14.5)：(0.2～0.6)；

对高强钢表面依次进行预处理和喷丸处理，得到高强钢基材；

采用等离子喷涂法将所述复合金属粉喷涂在所述高强钢基材的表面，在所述高强钢基材的表面形成锌铝涂层，得到等离子喷涂锌铝高强钢。

优选地，所述稀土金属粉为铈族稀土元素金属粉。

优选地，所述球磨所采用的分散剂包括正丁醇、酒精或蒸馏水；所述球磨所采用的球磨介质包括硬脂酸、氧化锆或水玻璃。

优选地，所述球磨的转速为300～400r/min；球磨的时间为10～22h。

优选地，所述复合金属粉的粒度为350～450nm。

优选地，所述喷丸处理采用双文丘里形喷嘴，工作压力为0.4MPa，喷丸距离为100～200mm。

优选地，所述等离子喷涂法的操作条件为：使用氩气作为喷涂主气，氢气作为辅助气体，主气与辅助气体的体积比为(60～70)：(30～40)，主气的流量为110～130L/min，辅助气体的流量为12L/min；电流为600A，电压为50kV；送粉速度为3g/min，喷涂距离为100mm，喷涂速度为800mm/s。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的等离子喷涂锌铝高强钢，包括高强钢和等离子喷涂在所述高强钢表面的锌铝涂层。

优选地，所述锌铝涂层的厚度为7～9μm。

本发明提供了上述技术方案所述等离子喷涂锌铝高强钢在海洋工程中的应用。