[發(fā)明專利]一種耐大氣腐蝕的耐候鋼

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011124667.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112342486A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝楓;楊勝
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽華飛機械鑄鍛有限公司
• 主分類號: C23C4/10
• 分類號: C23C4/10;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/42;C22C38/52;C22C38/48;C22C38/50;C04B33/13;C04B33/135
• 代理公司: 合肥廣源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34129
• 代理人: 汪綱

本發(fā)明涉及鋼材性能研究技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種耐大氣腐蝕的耐候鋼，通過研究鋼材在大氣環(huán)境中的腐蝕行為特點，將制備得到的陶瓷材料應(yīng)用在鋼材表面，對拋光后的鋼材表面進行強化處理，得到涂覆有耐大氣腐蝕涂層的耐候鋼，可以增加鋼材的耐蝕、耐磨、耐候等性能，阻止腐蝕介質(zhì)的侵蝕，該陶瓷涂層厚度薄，吸附作用強，不會因為熱脹系數(shù)突變導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，成本低，壽命長，性能優(yōu)于以二氧化硅為主體的陶瓷涂層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼材性能研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐大氣腐蝕的耐候鋼。

背景技術(shù)

鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的基本支柱之一，作為重要的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用面十分廣泛，幾乎遍布所有工業(yè)。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，以及海洋資源的開發(fā)利用，船舶工業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇。隨之對鋼鐵材料的需求也越來越迫切。

碳鋼是含碳量在0.0218%~2.11%的鐵碳合金。也叫碳素鋼。一般還含有少量的硅、錳、硫、磷?，F(xiàn)有技術(shù)中，在碳鋼的基礎(chǔ)上添加少量的多元合金元素制備成耐候鋼，對鋼材的耐蝕性得到一定的改善，然而，隨著鋼材使用環(huán)境的改變，對于耐候鋼的性能要求更加嚴(yán)格，各國家都在以開發(fā)出高耐蝕性、高強韌性的新一代耐候鋼作為目標(biāo)。

影響大氣腐蝕的主要成分有大氣中的二氧化碳、硫化氫、氮氧化物、二氧化硫、水蒸氣等，除此之外，礦物質(zhì)顆粒、塵埃、細菌、生物活性物質(zhì)等也是大氣中的污染成分，這些因素相互協(xié)同，形成復(fù)雜的大氣腐蝕環(huán)境。現(xiàn)有的防腐蝕解決方法見效時間長的手段為在碳鋼的基礎(chǔ)上添加多元合金元素制備耐候鋼，使其在腐蝕環(huán)境中的耐蝕性得到了長期改善。然而該方法大大提高了冶煉的難度以及成本攀升，并且鋼材其它性能受到不利影響。因此，對于提高鋼材的耐大氣腐蝕性能與資源利用仍然任重道遠，對于減少經(jīng)濟損失、減少資源浪費以及提高經(jīng)濟效益等具有著非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種耐大氣腐蝕的耐候鋼。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種耐大氣腐蝕的耐候鋼，將制備得到的陶瓷材料應(yīng)用在鋼材表面，對鋼材表面進行強化處理，得到涂覆有耐大氣腐蝕的涂層的耐候鋼，可以增加鋼材的耐蝕、耐磨、耐候等性能；

該陶瓷材料按照質(zhì)量百分比計由以下成分制成：二氧化硅占15-20%、氧化鋁占6-8%、氧化鈹占1.5-2.0%、碳化鎢占0.5-1.0%、氧化鈷占0.35-0.40%、氮化硅占3.5-4.0%、剩余為再加工粉煤灰；涂層的涂覆包括以下步驟：

（1）將鋼材進行表面脫脂和拋光：鋼材使用丙酮擦拭后，浸入溫度為35-40℃的質(zhì)量濃度為0.02-0.03%的碳酸鈉水溶液中，振蕩清洗3-5分鐘，在60-70℃的干燥箱中烘干后進行拋光處理，拋光溫度為60-65℃，拋光時間持續(xù)2-3分鐘；

（2）拋光后使用去離子水對拋光后的鋼材進行清洗2-3遍，然后將鋼材放置于濃度為50-60%的硝酸和無水乙醇按照體積比為1:10-12混合的溶液中，溶液溫度為18-22℃，完全浸沒，0.4-0.5分鐘后出光，置于140-150℃的真空干燥箱中干燥20-30分鐘；

（3）將陶瓷材料制備原料進行真空球磨，得到粒徑大小在0.2-0.6微米范圍的粉料，使用電噴設(shè)備將粉料均勻噴涂在干燥后的鋼材表面，噴涂后放入真空干燥箱中干燥，最后放入SRJX-4-13型箱式電阻爐中在300-400℃下快燒5-8分鐘，即得所述陶瓷涂層，涂層厚度在42-54微米之間。

步驟（1）所述拋光處理使用的是2.5微米的氧化鋁拋光膏。

所述再加工粉煤灰制備方法為：向粉煤灰中加入2-4倍體積的質(zhì)量濃度為0.5-0.6%的過氧化鈉水溶液，置于攪拌機中，充分?jǐn)嚢?0-35分鐘，然后轉(zhuǎn)移至干燥箱中，靜置保溫4-6小時，干燥箱內(nèi)溫度為60-70℃，干燥后進行過濾，得到濾料保溫煅燒1-2小時，煅燒溫度為500-600℃，自然冷卻后，研磨得到粒徑大小在0.5-1.0微米之間的微粒即可。