專利名稱：一種防止高碳鋼坯加熱氧化和脫碳的涂料的制作方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及鋼鐵材料加熱保護的方法，特別是涉及防止高碳鋼坯加熱氧化和脫碳。

　　鋼鐵材料裸露在氧化氣氛條件下加熱，不可避免地要發(fā)生氧化。一般鋼鐵廠鋼在軋制過程中的氧化損失為3％或者更多，損失巨大。對于高碳鋼而言，更顯得突出地還同時存在產(chǎn)生表層的脫碳，直接影響成品的性能指標。為保證其性能，鋼鐵廠通常采用扒皮措施，不僅經(jīng)濟損失大，而且成品的性能也不穩(wěn)定。因此，防止鋼鐵材料加熱氧化，特別是防止高碳鋼坯的加熱氧化和脫碳，一直是鋼鐵廠生產(chǎn)工藝中的一項重大技術(shù)難題。

　　采用涂層保護技術(shù)，是解決上述問題的一項有效措施。涂層保護的基本原理，是依靠高溫下形成的緊附于鋼坯(材)表面的粘流態(tài)保護層隔絕氧化加熱氣氛來實現(xiàn)的；它既要有效地實現(xiàn)防止氧化的目的，又要保證不因涂料自身性能的不當而導(dǎo)致向鋼中滲入有害元素或嵌入鋼中影響成品的內(nèi)部和表面質(zhì)量。

　　圍繞鋼鐵材料的加熱涂層保護，各國都在大力開發(fā)研究涂層的物料組成，特別是軋制用涂料的物料組成。例如，大陸鋼鐵公司Brauburn工廠，研制用于高碳合金鋼上的保護涂層，利用熔融金屬鋁粉噴涂于鋼坯表面后熱軋，雖然脫碳和氧化層的深度可平均降低70％，但該工藝設(shè)備的投資大，金屬鋁粉的價格昂貴，特別是使用中的安全保證難度大，極大地阻礙了該發(fā)明的實施，特別是工業(yè)推廣應(yīng)用。

　　在日本，開發(fā)了不少用于不同鋼類、特別是高碳鋼的加熱保護涂層，其化學組成均采用“耐火粉料—硅及化合物—合成云母—界面活性劑—粘結(jié)劑”或“耐火材料—二氧化硅—鋁粉—合成云母—界面活性劑—粘結(jié)劑”的基本組成模式。這些防護涂層，不僅組元復(fù)雜，難于控制，更重要的是使用后(即加熱軋制后)，涂層不能實現(xiàn)完全地自行剝離，必須借助高壓水沖洗。在蘇聯(lián)，已開發(fā)用于鋼類的加熱保護涂層，也不同程度存在著涂層在熱加工過程中對鋼坯(材)表面的腐蝕及難于實現(xiàn)完全地自行剝離等問題。

　　國內(nèi)的鋼鐵材料加熱涂層保護技術(shù)開發(fā)，尚未見到有關(guān)克服上述存在問題的報道，特別是有關(guān)防止高碳鋼加熱氧化和脫碳的報道。

　　本發(fā)明的目的，在于提供一種防止鋼鐵材料加熱氧化、特別是防止高碳鋼坯加熱氧化和脫碳的保護涂層物料，它具有操作簡便安全、穩(wěn)定地使用效果，無污染和價格便宜等特點。

　　本發(fā)明提供的一種防止鋼鐵材料加熱氧化、特別是防止高碳鋼坯加熱氧化和脫碳的保護涂層物料是指物料以含碳硅酸鹽礦物為主，加入適量的玻璃、鈉鹽和(或)鉀鹽、粘土，用水調(diào)和而成。

　　本發(fā)明提供的一種防止鋼鐵材料加熱氧化、特別是防止高碳鋼坯加熱氧化和脫碳的保護涂層物料是涂料的化學組成(wt％)為C3-15％，SiO240-53，CaO 10-21％，Al2O37-15％，R2O 2.5-6.5％，殘量1-3％；涂料的物料組成為中或低碳石墨礦40-75％，硼鋁硅酸鹽玻璃0-34％，鈉玻璃0-34％，鈉鹽(或)鉀鹽0-15％，粘土4-10％粒度100-250目；外加1.5-2.5倍(重量比)的水調(diào)合而成。

　　將本發(fā)明提供的保護涂料，采用刷涂、浸涂或噴涂工藝，涂附于待加熱軋制的鋼鐵材料、特別是高碳鋼坯表面(用量為0.3-0.5KG/M2)，然后加熱軋制，可有效地防止氧化和脫碳，涂層在冷卻過程中可從坯材表面實現(xiàn)完全剝離。

　　經(jīng)湖北省專利管理局對國外1963年至今，國內(nèi)1985年至今的專利查新檢索，未發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明有實質(zhì)相關(guān)的報導(dǎo)。本發(fā)明已開始工業(yè)性批量使用，技術(shù)和經(jīng)濟效果顯著。

　　實施例1測定了高碳軸承鋼在430機組加熱過程中采用本發(fā)明防止氧化的效果，并與不采用涂層保護者進行了比較，總加熱時間為2-5小時，最高加熱溫度1230℃，高溫段停留時間30分鐘，對比效果如下表

　　(分子為實測值，分母為平均值)實施例2高碳軸承鋼的工業(yè)性批量便用結(jié)果。

　　180×180mm元坯，涂上該涂料，在430軋機上開坯成45×45方坯，再經(jīng)250軋機軋成12及14園鋼。對比結(jié)果如下表

　　(分子為實測值范圍，分母為平均值)采用本發(fā)明提供的涂料，涂層在鋼坯軋后均實現(xiàn)完全剝離，對鋼的表面及內(nèi)部質(zhì)量沒有影響。本發(fā)明提供的涂料每噸價1800元，耗量為0.3-0.5KG/M2，對比以上效果，可容易地看出顯著經(jīng)濟效益。

　　權(quán)利要求

　　一種用于防止鋼鐵材料、特別是防止高碳鋼坯加熱氧化和脫碳的涂料，其特征在于，該涂料的物料組成是中或低碳石墨礦40-75％、硼鋁硅酸鹽玻璃0-34％、鈉玻璃0-34％、鈉鹽和(或)鉀鹽0-13％、粘土4-10％，用水作調(diào)合劑。

　　全文摘要

　　一種防止鋼鐵材料加熱氧化的涂料，特別適用于防止高碳鋼坯加熱氧化和脫碳。它由含碳硅膠鹽礦、玻璃、鈉鹽和(或)鉀鹽及粘土組成，用水作調(diào)合劑。涂層的耐高溫、防氧化性能顯著而穩(wěn)定，使用安全簡便，成本低，無污染，涂層在鋼坯軋后可實現(xiàn)完全地自行剝離，易于在工業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

　　文檔編號C21D1/68GK1127789SQ95100279

　　公開日1996年7月31日 申請日期1995年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月27日

　　發(fā)明者索進平, 胡定安, 張家福, 程秀峰, 高慶全 申請人:冶鋼集團公司