[发明专利]钢铁材料的高温抗腐蚀涂层及其制备方法

说明书

本发明是一种在高温环境下，钢铁材料在铝或铝合金熔液中的抗腐蚀涂层材料，属于钢铁材料的防腐蚀镀层的技术领域。    

目前，在600～1000℃的铝合金熔液中，钢铁材料的腐蚀问题是很严重的，即使是不锈钢，在高温铝液中工作时也会很快地被咬蚀，或生成铁一铝脆性化合物而损坏；另外，传统的涂覆锌白粉(ZnO)法，尽管对抗蚀性有所改善，但仍难以在高温铝合金熔液中长期使用。为此，寻找一种更为有效的高温抗蚀涂层是十分必要的。

本发明的目的就是提供一种在高温环境下，钢铁材料在铝或铝合金熔液中具有良好的抗腐蚀性能的钢铁材料的高温抗腐蚀涂层及其制备方法。

本发明的抗腐蚀涂层配方及制备方法如下：

以过320目筛的三氧化二铝(Al₂O₃)粉为主，其重量的百分含量在50％～95％的范围内，再加入7％～5％的三氧化二铝纤维和45％以下的锌白粉(Z₃O)，混合调匀后，用水玻璃(nNa₂Omsio₂)将该混合粉调成悬浮状，在室温下，用空气压缩机将这种液体喷涂在清洗干净的工件上，然后在200～300℃的大炉内烘烤3～4小时。取出空冷，钢铁工件的表面即形成-50～100μm厚的均匀、致密、耐蚀，且牢固的白色涂层。锌白粉的含量少，涂层的抗蚀性能就越好。三氧化二铝纤维的直径在5微米左右，其长度为1～2毫米。

本发明的优点在于该涂层具有优越的抗腐蚀性，将钢铁工件表面涂上该涂层后，该工件在铝或铝合金熔液中能长期工作而不被腐蚀，有效地延长了该工件的使用寿命，并降低了生产成本。另外，由于在涂层材料中加入了三氧化二铝纤维，使得该涂层的抗剥离性能大为提高。在涂层材料中还加入了锌白粉，因此使得该涂层材料的成本大大降低，根据实际的工作要求，还可以调节锌白粉的加入量。以使得成本与涂层质量有一个合适的优选值。

本发明的实施方案如下：

以低碳钢为例，首先，除去工作表面的锈迹，并清洗干净，待干燥后，将过320目筛子的Al₂O₃粉(85％wt)、三氧化二铝纤维5％wt和锌白粉(10％wt)混合均匀，然后加入适量的水玻璃(约占总重量的50％)，调成稀液状，装入喷枪内，开启压气压缩机。使空气压力达2～4公斤/cm²之间时，打开喷枪，对工件表面进行均匀地喷涂，厚度控制在60～100μm左右，然后，关闭喷枪，将工件移入300℃的空气炉内烘烤3小时，取出后空冷，钢的表面即形成一致密、耐蚀的涂层，试验表明：具有该涂层的低碳钢在880℃的铝合金熔液中可以长期使用，而不致表面腐蚀现象。

为了减低涂层的成本，一般在三氧化二铝粉和纤维中加入适量的锌白粉，锌白粉的加入量根据加工件的具体要求而定，锌白粉的加入量越低，其涂层质量越好，但成本也越高；反之，涂层质量略逊而涂层的成本则可减低许多。但锌白粉的加入量一般不超过三氧化二铝的量。根据以上所述便能实现本发明。