[發明專利]應用于9CrMoCoB鋼熱加工的抗氧化涂料和使用方法

有效

• 申請號: 201910955559.2
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN110591423B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 姜周華;耿鑫;李曉凱;彭雷朕;侯昱;李花兵;劉福斌;李星;李博洋
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/61;C09D5/08
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發明涉及本發明涉及9CrMoCoB鋼熱加工技術領域，尤其是一種應用于9CrMoCoB鋼熱加工的抗氧化涂料和使用方法。本發明的抗氧化涂料包括粉料和黏結劑，所述粉料與所述黏結劑拌和均勻制成所述抗氧化涂料，其中粉料按重量份數計包含：SiO₂30?40份、Al₂O₃20?25份、B₄C 20?25份、SiC 15?25份。采用Al₂O₃、SiO₂、B₄C和SiC作為抗氧化涂料的粉料部分，使抗氧化涂料具有以下優異的物化性質：化學穩定性、耐腐蝕性、抗氧化性、表面張力、潤濕性能等特點。

技術領域

本發明涉及9CrMoCoB鋼熱加工技術領域，尤其是一種應用于9CrMoCoB鋼熱加工的抗氧化涂料和使用方法。

背景技術

電力已經成為當今社會不可或缺的能源。我國的電力來源仍以火力發電為主，雖然核電、風電和太陽能發電的比例有所增加，但火力發電量仍占總發電量70％，用于發電的煤炭占到總用煤量的50％左右。為實現節能減排的戰略目標，發展參數高、污染小、熱效率高的發電設備對火力發電廠來說至關重要的。目前，我國火力機組正在向超超臨汽輪機組發展。9CrMoCoB鋼作為一種重要的汽輪機轉子材料，能夠在625℃、32MPa超超臨界工況下穩定運行，可使發電效率提高3％-5％，溫室氣體的排放降低10％。

轉子的工況具有高溫、高壓、高腐蝕、高轉速等嚴苛環境特點而且作為核心部件，一旦發生突發狀況將對電廠的生產效率等造成嚴重的不利影響。因此，火力發電廠要求轉子材料具有高的潔凈度和成分、組織均勻性和鑄錠的致密性。在轉子熱加工過程中，表面由于氧化生成氧化層及合金元素的貧化層。為了滿足對轉子材料的高性能要求，需要對轉子熱加工過程在產生的表皮進行車削，造成材料的浪費。

在轉子熱加工過程中，通過在轉子材料表面涂覆防氧化涂料，以避免或減少產生氧化層或合金貧化層是一種簡單且行之有效的方法。防氧化涂料作為一種防氧化效果明顯的保護技術，國內外己經對其進行了大量的研究，對于某些鋼種，國外已開發出性能較好的配方并應用于實際的工業生產中?，F階段我國開發的防氧化涂料效果尚不臻理想，存在使用溫度范圍窄、防護性能不穩定(黏著力和致密性差)、保護效果差等問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種應用于9CrMoCoB鋼熱加工的抗氧化涂料，用于解決9CrMoCoB鋼熱加工過程在表面易發生氧化，導致成材率變低和生產成本增高的問題。本發明提供的抗氧化涂料具有良好的抗氧化防護效果、冷態時具有良好的黏著力、高溫熱加工后具有良好的剝落性能，可對9CrMoCoB鋼進行有效防護和良好的應用性。本發明還涉及所述抗氧化涂料的使用方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

一方面，本發明提供一種應用于9CrMoCoB鋼熱加工的抗氧化涂料，包括粉料和黏結劑，所述粉料與所述黏結劑拌和均勻制成所述抗氧化涂料，其中所述粉料按重量份數計包含：SiO₂ 30-40份、Al₂O₃ 20-25份、B₄C 20-25份、SiC 15-25份。

根據本發明一個較佳實施例，其中，所述粉料的粒徑不超過0.2微米。減少涂層干燥后粉料之間的孔隙度，保證涂層的致密性和防止工件氧化的性能。

根據本發明一個較佳實施例，其中，所述黏結劑為磷酸二氫鋁水溶液。優選地，所述磷酸二氫鋁水溶液中，磷酸二氫鋁的濃度為1.2-1.4g/cm³。

磷酸二氫鋁溶液在本發明抗氧化涂料中的用量可依實際情況確定，環境溫度、粉料粒徑等都會有一定影響，但只要滿足可將粉料、添加劑等全部與黏結劑拌和均勻，形成易于涂覆的涂料即可。