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金属热处理中高温抗氧化涂料的应用分析

日期:2015-09-08   来源:本站原创   作者:志盛威华   点击:
    氧化皮是钢铁在高温锻压成型时所产生的一层致密氧化层,通常附着比较牢固,但与钢铁相比,其柔韧性和延展性较差。从电化学上分析,氧化皮的电极电位要比铁高0.15-0.20V,因此志盛威华高温涂料研究人员特别提出,在腐蚀介质中,铁先于氧化皮腐蚀,尤其是在大量氧化皮存在时,大量的氧化皮为阴极,少量裸露的铁成为小阳极,会加速促进铁的局部腐蚀。在潮湿环境中,氧化皮形成的大阴极和裸露钢铁形成的小阳极,会加剧裸露区钢铁的局部腐蚀。氧化皮与钢铁表面存在无数微小缝隙,水气和腐蚀介质渗透到松动的氧化皮下又会发生缝隙腐蚀和深差腐蚀。

各种腐蚀介质使钢铁在高温下被氧化和脱碳,造成材料的巨大损失和力学性能的下降,因而钢铁在高温处理中需要一定的保护措施,减少高温氧化的措施有:真空保护加热、可控气氛保护、涂料保护等,其中涂料保护是一种非常经济和有效的办法。北京志盛威华涂料公司针对工业中钢材高温氧化问题研制一种耐高温抗氧化涂料-ZS-1021耐高温封闭涂料,耐温最高可达1700℃。该涂料的核心技术为涂料中使用的成膜物质,采用硅酸盐改性溶液,形成有机-无机杂化高聚物成膜。在高温下具有十分显著的减少钢铁表面氧化皮效果,因为其有机结合了三种高温防护最有特点的纳米物质:氧化硼、有机硅和氧化铝,分别具有反应型保护、熔膜屏蔽型保护和氧化还原型保护三种不同的保护机理。600℃左右时,可形成溶融的氧化硼膜,700℃左右时形成致密牢固的无机硅酸盐陶瓷状膜层,隔绝了空气和钢铁表面的接触,从而起到了保护作用;而在涂料中的铝粉在高温下被氧化,形成一层致密且熔点极高的氧化铝层(熔点约2050℃)在这个氧化还原反应过程中,由于金属铝与钢铁表面附近的氧气等活性气体大量反应,形成一个活性气体的真空区域,从而很好的保护了钢铁表面免受腐蚀。

无数实验和钢材工厂实地采用后证明,在高温条件下,涂层完好无损,钢板面积95%以上无氧化现象,整体效果非常理想。ZS-1021耐高温封闭涂料用于金属热处理时的涂装,可以有效屏蔽空气中的氧气等腐蚀介质的渗入,使钢材在一个不接触腐蚀介质的环境中加热,能够避免钢铁在热处理时的氧化损失,减少了清除氧化皮的工序,并使工件的规格尺寸更为精确,能够避免在热处理时由于脱碳造成的金属疲劳强度下降,延长钢铁使用寿命;能够避免金属在热处理时表面吸收气体,防止金属因吸氧而变脆,同时增强了金属热处理后的抗腐蚀能力。

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