[發(fā)明專利]彈簧鋼鋼坯加熱過程中防脫碳保護(hù)涂料及其應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010438416.7
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111607257A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胥克寶;梁久明
• 申請（專利權(quán)）人: 唐山元力科技有限公司
• 主分類號: C09D1/00
• 分類號: C09D1/00;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 唐山永和專利商標(biāo)事務(wù)所 13103
• 代理人: 張立娜

本發(fā)明公開了一種彈簧鋼鋼坯加熱過程中防脫碳保護(hù)涂料，包括粉料、水和粘結(jié)劑，粉料按重量份數(shù)計(jì)，包括：SiO₂60?85份、MgO 1?2份、SiC 3?8份、CaO 1?2份、Al₂O₃5?30份、Fe₂O₃1?3份、TiO₂0?1份、NiO 0.5?1份和Na₂O 1.5～3.5份；粉料和水按質(zhì)量比2:1混合調(diào)制成漿料，粘結(jié)劑占漿料質(zhì)量的10％～20％。本發(fā)明提供的防脫碳保護(hù)涂料適用于彈簧鋼鋼坯開坯、熱軋前加熱過程防脫碳的需求，涂料可以直接噴涂到800℃以下鋼坯表面，涂料防護(hù)溫度區(qū)間為950℃～1250℃，保護(hù)壽命1～25h，可以有效減緩彈簧鋼高溫加熱過程表面的脫碳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼坯防脫碳保護(hù)涂料，特別是一種彈簧鋼鋼坯加熱過程中防脫碳保護(hù)涂料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

彈簧鋼作為結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于機(jī)械、車輛和儀表等工業(yè)部門。彈簧有兩種主要功能：一是吸收沖擊能量以減輕機(jī)械的振動與沖擊作用,如汽車板彈簧和鐵路車輛轉(zhuǎn)向架搖枕彈簧；二是存儲能量以使零件完成事先規(guī)定的動作,如汽門彈簧和高壓液壓泵柱塞彈簧為了使彈簧利用其自身形變吸收和存儲能量,彈簧鋼必須具有高的彈性極限，彈簧通常承受交變負(fù)荷或隨機(jī)變動負(fù)荷,高的疲勞強(qiáng)度是其應(yīng)具備的重要性能指標(biāo)。彈簧鋼表面出現(xiàn)脫碳會明顯降低彈簧的疲勞極限，特別是表面出現(xiàn)鐵素體全脫碳層時(shí)，可使彈簧的疲勞極限降低50％，因此，在生產(chǎn)過程中必須嚴(yán)格控制線材表面的脫碳層。Si～Mn,Si～Cr系彈簧鋼由于C,Si含量高,尤其是高Si含量會明顯加劇鋼的表面脫碳，表面脫碳層的控制是彈簧鋼開坯、軋制過程中的主要技術(shù)難點(diǎn)。

大多數(shù)彈簧表面的脫碳主要發(fā)生在鋼的熱加工過程中，因此研究彈簧鋼在加熱時(shí)的表面脫碳對生產(chǎn)高質(zhì)量的彈簧顯得十分重要。研究表明，影響彈簧鋼發(fā)生脫碳的因素很多，如加熱時(shí)間、加熱溫度、加熱氣氛以及鋼的成分等。只考慮某一因素的影響是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)該把各種因素綜合起來考慮。

在實(shí)際生產(chǎn)中，步進(jìn)式加熱爐大多由燃料燃燒獲得所需溫度，爐內(nèi)的氣氛取決于燃燒的效率。工藝控制中往往是調(diào)節(jié)入爐燃料與空氣的比例使得燃燒更完全、過程更經(jīng)濟(jì)。除了鼓入空氣帶入的氮?dú)庖酝猓瑺t內(nèi)的主要?dú)怏w成分是CO和CO₂，加熱爐內(nèi)的溫度為900℃～1200℃，鋼坯在爐內(nèi)的加熱時(shí)間取決于開坯或一火二火軋制條件，一般一火和二火軋制線材或彈扁加熱溫度偏低，在爐時(shí)間較短約60min，開坯過程相對加熱溫度較高時(shí)間更長，有的達(dá)到幾個(gè)小時(shí)甚至幾十個(gè)小時(shí)。目前實(shí)際生產(chǎn)中開坯過程的工藝條件造成了各類彈簧鋼的表面全脫碳和半脫碳嚴(yán)重，完全無法避免，因此開坯后的鋼坯表面一般需要通過修磨工序以消除掉脫碳層及缺陷，這將會對鋼材造成較大的浪費(fèi)，也增加了工序成本，修磨過程嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的效率，一火二火軋制成材工藝控制得當(dāng)能夠消除全脫碳層部分，但半脫碳層仍難以控制，如55SiCr類鋼種還會出現(xiàn)局部點(diǎn)脫碳，對一些高端需求，成材無法滿足。