[發明專利]一種等離子噴涂鋅鋁高強鋼及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201810315366.6
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108265262A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 鐘慶東;徐云祥;羅均;魯雄剛;孫中渠;蒲華燕;汪小帆;彭艷;謝少榮
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/02;C23C4/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種等離子噴涂鋅鋁高強鋼的制備方法，將鋅粉、鋁粉和稀土金屬粉進行球磨，得到復合金屬粉；所述鋅粉、鋁粉和稀土金屬粉的質量比為(84～87)：(13～14.5)：(0.2～0.6)；對高強鋼表面依次進行預處理和噴丸處理，得到高強鋼基材；采用等離子噴涂法將所述復合金屬粉噴涂在所述高強鋼基材的表面，在所述高強鋼基材的表面形成鋅鋁涂層，得到等離子噴涂鋅鋁高強鋼。本發明提供的等離子噴涂鋅鋁高強鋼耐蝕性好，適用于海洋環境下的惡劣條件。實施例的實驗結果表明，本發明提供的等離子噴涂鋅鋁高強鋼的極化電阻達1357Ω·cm²，腐蝕電位達?1.03V。

技術領域

本發明涉及金屬表面涂層技術領域，具體涉及一種等離子噴涂鋅鋁高強鋼及其制備方法和應用。

背景技術

鋼鐵腐蝕是一種非常普遍的現象，尤其是在海洋高濕度高氯離子濃度的環境下，由于氯離子的侵蝕作用以及形成局部氧濃差，原電池造成的電化學腐蝕會率先在鋼鐵局部產生腐蝕，即點蝕，點蝕的腐蝕速率極快，會讓鋼鐵材料在一段時間后的局部力學性能迅速下降，進而導致不符合實際工程所需的強度、硬度等要求。

高強鋼具有優秀的綜合力學性能，是重要的功能結構材料。目前通常采用在高強鋼表面熱噴涂鋅鎂涂層或者是鋅涂層陰極保護，以提高高強鋼的耐氯離子侵蝕能力，但實際效果并不明顯，使用周期短，后期維護成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種等離子噴涂鋅鋁高強鋼及其制備方法和應用，本發明提供的等離子噴涂鋅鋁高強鋼耐蝕性好，適用于海洋環境下的惡劣條件。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種等離子噴涂鋅鋁高強鋼的制備方法，包括以下步驟：

將鋅粉、鋁粉和稀土金屬粉進行球磨，得到復合金屬粉；所述鋅粉、鋁粉和稀土金屬粉的質量比為(84～87)：(13～14.5)：(0.2～0.6)；

對高強鋼表面依次進行預處理和噴丸處理，得到高強鋼基材；

采用等離子噴涂法將所述復合金屬粉噴涂在所述高強鋼基材的表面，在所述高強鋼基材的表面形成鋅鋁涂層，得到等離子噴涂鋅鋁高強鋼。

優選地，所述稀土金屬粉為鈰族稀土元素金屬粉。

優選地，所述球磨所采用的分散劑包括正丁醇、酒精或蒸餾水；所述球磨所采用的球磨介質包括硬脂酸、氧化鋯或水玻璃。

優選地，所述球磨的轉速為300～400r/min；球磨的時間為10～22h。

優選地，所述復合金屬粉的粒度為350～450nm。

優選地，所述噴丸處理采用雙文丘里形噴嘴，工作壓力為0.4MPa，噴丸距離為100～200mm。

優選地，所述等離子噴涂法的操作條件為：使用氬氣作為噴涂主氣，氫氣作為輔助氣體，主氣與輔助氣體的體積比為(60～70)：(30～40)，主氣的流量為110～130L/min，輔助氣體的流量為12L/min；電流為600A，電壓為50kV；送粉速度為3g/min，噴涂距離為100mm，噴涂速度為800mm/s。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的等離子噴涂鋅鋁高強鋼，包括高強鋼和等離子噴涂在所述高強鋼表面的鋅鋁涂層。

優選地，所述鋅鋁涂層的厚度為7～9μm。

本發明提供了上述技術方案所述等離子噴涂鋅鋁高強鋼在海洋工程中的應用。