[發明專利]一種金屬高溫防護潤滑的軋制方法

有效

• 申請號: 202210360212.5
• 申請日: 2022-04-07
• 公開（公告）號: CN114535326B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 倪培遠;張雷;崔磊;厲英;丁玉石;黃文龍
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B21B45/00
• 分類號: B21B45/00;B21B45/02;C03C12/00;C03C3/095;C03C3/068
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 馬海芳

1.一種金屬高溫防護潤滑的軋制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：防護

制備玻璃防護漿料，將玻璃防護漿料噴涂、刷涂或浸蘸在金屬坯錠表面，自然干燥或利用低溫200℃的工廠尾氣烘干，得到有玻璃防護涂層的金屬坯錠；其中，玻璃防護涂層的厚度0.1~1.0 mm；

玻璃防護漿料，由以下成分組成，并且各個成分的質量百分比為：玻璃粉為40~96.5%，微納米固體顆粒為0.5~40%，粘結劑為3~45%，各個成分的質量百分比之和為100%；

所述的玻璃粉包括的各成分的質量百分比為：3~70%SiO₂、3~60%B₂O₃、3~40%P₂O₅、0.5~15%Al₂O₃、0.1~10%ZnO、1~10%CaO、3~30%Na₂O、0.1~15%K₂O、0~10%TiO₂、1~15%MgO、0~5%La₂O₃、0~5%CeO₂、0~10%BaO、0~5%Nd₂O₃及小于2%雜質，各個成分的質量百分比之和為100%；

所述的微納米固體顆粒，其粒徑為微米或納米，所述的微納米固體顆粒為TiB₂、TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、ZrB₂、C、Cr₂O₃、TiC、MgO、SiC、Mo₂NiB₂中的一種或幾種混合物；

所述的粘結劑包括的成分及各個成分的質量百分比為：羧甲基纖維素為0.5~5%，水玻璃為1.5~10%，聚丙烯酸鈉或聚乙烯醇為0.5~5%，余量為水；其中，所述的水玻璃為鈉水玻璃和/或鉀水玻璃，鈉水玻璃的模數為0.5~3，鉀水玻璃的模數為1~3.5；

步驟2：加熱

將有玻璃防護涂層的金屬坯錠，采用一段加熱法或兩段式加熱法預熱到指定溫度；

其中，一段加熱法為：將有玻璃防護涂層的金屬坯錠直接加熱至700~1300℃，待溫度均勻后出爐，得到熱態坯料；選擇以下方法之一處理，熱態坯料：

第一：向熱態坯料上噴吹、滾涂或布撒不加粘結劑的玻璃粉和微納米顆粒均勻混合的干粉，得到加熱后的金屬坯錠；

第二：不處理，熱態坯料即為加熱后的金屬坯錠；

其中，兩段式加熱法為：將有玻璃防護涂層的金屬坯錠利用加熱爐或熱處理工廠的尾氣余熱預熱至200~400℃，選擇在其表面噴吹、滾涂或布撒一層不加粘結劑的玻璃粉和微納米顆粒均勻混合的干粉或不涂覆，再進行第二段加熱至700~1300℃，在第二段加熱后的金屬坯錠表面，選擇再噴吹、滾涂或布撒一層不加粘結劑的玻璃粉和微納米顆粒均勻混合的干粉或不涂覆；得到加熱后的金屬坯錠；

步驟3：軋制

將加熱后的金屬坯錠進行1~6道次粗軋、1~6道次中軋和2~8道次預精軋，得到預精軋的坯料；其中，粗軋、中軋和預精軋的軋制溫度均控制在700~1200℃，軋制速度為0.5~45m/s；

將預精軋的坯料進行4~8道次精軋，得到精軋的金屬坯料，控制精軋的軋制溫度為650~1120℃，軋制速度為40~110m/s；

步驟4：后處理

將精軋的金屬坯料自然冷卻或噴冷水冷卻，玻璃防護涂層自動脫落，得到軋制后的金屬。

2.根據權利要求1所述的金屬高溫防護潤滑的軋制方法，其特征在于，所述的玻璃粉，其粒徑范圍為100~600目，其中，Al₂O₃、SiO₂組分可以用鋁硅酸鹽防火玻璃廢料等量替代，B₂O₃和SiO₂組分可以用硼硅酸鹽防火玻璃廢料等量替代。

3.根據權利要求1所述的金屬高溫防護潤滑的軋制方法，其特征在于，所述的步驟1中，采用噴涂、刷涂或浸蘸工藝中的一種；所述的步驟2中，采用噴吹、滾涂或布撒工藝中的一種。