[發(fā)明專利]水性抗高溫氧化保護涂料及其應用以及鈦錠的生產(chǎn)方法

有效

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• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104004400A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 許哲峰;李軍;王瑩;彭琳;肖聰
• 申請（專利權(quán)）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;C21D1/68
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 金迪;李婉婉

技術領域

本發(fā)明涉及金屬耐高溫涂料領域，具體地，涉及一種水性抗高溫氧化保護涂料，及該水性抗高溫氧化保護涂料在鈦錠生產(chǎn)中的應用，以及一種鈦錠的生產(chǎn)方法。

背景技術

鈦錠在生產(chǎn)過程中一般要經(jīng)過退火處理，退火一般要在900℃左右的高溫下進行，而在高溫下，氧會進入鈦錠表面，形成堅硬的溶氧層，鈦錠在900℃加熱4h以上表面就會出現(xiàn)深度20mm左右的深裂紋。為保證鈦管的后續(xù)軋制和熱軋鈦板的表面質(zhì)量，在軋制過程中需要對鈦錠進行切削和打磨處理，以除去裂紋和溶氧層，這樣損失較大。由于鈦錠是由海綿鈦反應制得，將加熱過程中鈦錠的開裂部分及溶氧層去掉，嚴重影響鈦材的成本及成材率，因此需要對鈦錠進行高溫保護。

對鈦錠進行高溫保護，據(jù)研究鈦表面鉑離子電鍍能保護鈦在650℃不被氧化，但遠遠不能滿足退火的高溫要求；具有優(yōu)秀抗氧化性的MCrAlY合金通過噴射或者蒸發(fā)鍍膜到鈦基體上，但這也存在與鈦形成共熔化合物增加和鈦生產(chǎn)加熱過程中相互擴散層的形成問題；傳統(tǒng)的抗氧化保護涂料硼硅酸鹽玻璃基涂料運用于鈦時，對氧化物的形成有一定的作用，但不能達到防止溶氧層形成的目的。目前有用鋁作為抗氧劑的鋁基氧化保護涂料，用于鈦上，對氧化物及溶氧層的形成有一定的作用，但效果仍不理想，而且由于粘性較低，使用時只能噴射，不能刷涂，限制了其應用。

因此，需要一種能有效防止鈦錠表面溶氧層和裂紋形成，從而極大降低鈦錠生產(chǎn)成本的水性抗高溫氧化保護涂料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有水性抗高溫氧化保護涂料對鈦錠的保護不夠理想的缺陷，提供一種新的水性抗高溫氧化保護涂料及其應用和鈦錠的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，含有Al粉、Sn粉、Cu粉和Fe粉作為氧化保護劑，且Al粉、Sn粉、Cu粉和Fe粉的重量比為1:0.01-0.1:0.01-0.1:0.01-0.1，含有該氧化保護劑以及水溶性成膜劑和水的原料混合物混合均勻后得到的水性抗高溫氧化保護涂料，能保證鈦錠在1000℃高溫下恒溫8h表面不被氧化開裂，且能極大減少溶氧層的形成，能有效降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效益，且該水性抗高溫氧化保護涂料可以采用氣壓噴涂、真空噴涂、刷涂等多種涂覆方式，使用方便。

因此，為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種水性抗高溫氧化保護涂料，所述水性抗高溫氧化保護涂料由一種原料混合物混合均勻后得到，所述原料混合物含有氧化保護劑、水溶性成膜劑和水；所述氧化保護劑含有Al粉、Sn粉、Cu粉和Fe粉，Al粉、Sn粉、Cu粉和Fe粉的重量比為1:0.01-0.1:0.01-0.1:0.01-0.1。

優(yōu)選地，Al粉、Sn粉、Cu粉和Fe粉的重量比為1:0.02-0.04:0.02-0.04:0.02-0.04。

第二方面，本發(fā)明提供了如上所述的水性抗高溫氧化保護涂料在鈦錠生產(chǎn)中的應用。

第三方面，本發(fā)明提供了一種鈦錠的生產(chǎn)方法，所述方法包括在鈦錠進行退火處理前，在鈦錠的表面涂覆水性抗高溫氧化保護涂料，所述水性抗高溫氧化保護涂料為如上所述的水性抗高溫氧化保護涂料。

本發(fā)明的水性抗高溫氧化保護涂料，能保證鈦錠在1000℃高溫下恒溫8h表面不被氧化開裂，且能極大減少溶氧層的形成，能有效降低生產(chǎn)成本，提高鈦材的成材率和生產(chǎn)效率。例如，以攀鋼為例，軋制鈦材產(chǎn)品，設計年產(chǎn)1萬噸產(chǎn)能，以每個鈦錠(坯子)7.5噸計算，每年要生產(chǎn)1300個左右的鈦坯錠，每個鈦錠尺寸為：厚度0.28m，長度7.5m，寬度1.25m；每個鈦錠全面積約為25m²，每年大約生產(chǎn)32500m²，本發(fā)明的水性抗高溫氧化保護涂料的涂層厚度為0.2-0.4mm；每平米大約使用200-400g，累計全年使用涂料約6.5噸-13噸。以每個鈦錠出現(xiàn)氧化層開裂20mm深度計算，每個鈦錠要切削掉100-200公斤，以鈦錠80000元/噸計算，每個鈦錠因氧化切削部分損失在8000-16000元之間，同時，還要花費大量的人力、物力進行切削，額外增加生產(chǎn)成本和生產(chǎn)時間，而采用本發(fā)明的水性抗高溫氧化保護涂料，涂料的價格按200元/Kg計算，每年將節(jié)省生產(chǎn)成本約1365萬元。

本發(fā)明的水性抗高溫氧化保護涂料，涂料中不含有RoHS質(zhì)量中限制的有害元素，同時，該水性抗高溫氧化保護涂料在空氣中沒有有毒物質(zhì)揮發(fā)，不影響施工環(huán)境等的環(huán)保功效。