一种碳钢储罐内壁Cr2N耐蚀涂层及其制备方法技术

本发明专利技术属于耐蚀涂层技术领域，具体涉及一种碳钢储罐内壁Cr2N耐蚀涂层及其制备方法。该制备方法包括以下步骤：先采用氩离子辐照源对钢进行辐照，辐照过程中靶室呈真空状态，再对碳钢储罐内壁进行双辉等离子渗Cr合金化处理，然后对Cr合金层进行活性屏离子氮化处理，制备Cr2N涂层。该方法制备的Cr2N涂层内部组织成分呈梯度分布，Cr、N元素含量由表及里逐渐降低，Cr2N涂层与碳钢储罐内壁呈冶金结合，涂层与基体的界面存在互扩散现象，涂层组织致密，从而使其能耐高浓度和中等浓度硫酸的腐蚀。使其能耐高浓度和中等浓度硫酸的腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种碳钢储罐内壁Cr2N耐蚀涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐蚀涂层
，具体涉及一种碳钢储罐内壁Cr2N耐蚀涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]浓硫酸储罐的主要成分一般是钢铁，通常使用碳钢材料。浓硫酸储罐内壁会与接触到的硫酸直接发生化学反应而引起化学腐蚀，这一类腐蚀的化学反应是铁等金属与氧化剂之间的氧化还原反应。低浓度和高浓度硫酸属于氧化性酸，中等浓度硫酸属于非氧化性硫酸，氧化会对铁碳合金产生强烈的氢去极化腐蚀。此时，腐蚀速率随硫酸浓度增加而增大。有文献研究表明，当硫酸浓度达到47％～50％时，腐蚀速率最大；当硫酸浓度进一步增大时，由于浓硫酸具有氧化性，使铁生成具有保护性钝化膜，腐蚀速率逐渐下降；当硫酸浓度达到70％～98％时，腐蚀速率将很低。
[0003]目前，实际市面上的金属硫酸储罐，90％以上是采用普通碳钢制造的。但是，普通碳钢不耐浓度80％以下的硫酸。普通碳钢用于80％以下浓度硫酸时，就必须采取防护措施。目前市面上使用较多的防护措施主要有：涂料、内衬橡胶、内衬玻璃钢或玻璃鳞片胶泥。碳钢外壳内刷防腐涂料的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳钢储罐内壁Cr2N耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤1：采用氩离子辐照源对钢进行辐照，辐照过程中靶室呈真空状态，温度为500℃～550℃，离子辐照剂量为5
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ions/cm2；步骤2：对碳钢储罐内壁进行双辉等离子渗Cr合金化处理，所述双辉等离子渗Cr合金化处理后形成Cr合金层；步骤3：对钢储罐内壁的Cr合金层进行活性屏离子氮化处理，制得Cr2N涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1之前还包括对碳钢储罐内壁进行等离子轰击预处理。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对碳钢储罐内壁进行双辉等离子渗Cr合金化处理后，碳钢储罐内壁Cr合金层厚度为40μm～60μm。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳钢所选用的为Q235碳钢。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中双辉等离子渗Cr合金化处理采用的是源极溅射，所选用的靶材为纯Cr筒，纯Cr筒壁厚为5mm。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Cr筒壁上进行Cr合金加工，加工出等距排列直径为3mm，孔距为5mm的通孔。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体过程如下：S1：将碳钢储罐装入双辉等离子表面处理炉中并与工件电极相连；S2：将纯Cr筒置于碳钢储罐内部，并与储罐内壁保持20mm间距，将Cr筒与源极电极相连；S3：抽真空至本底真空度为10
‑3Pa后，通入氩气；S4：采用氩离子辐照源对钢进行辐照，辐照过程中靶室呈真空状态，温度为500℃～550℃，离子辐照剂量为5
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【专利技术属性】
技术研发人员：甘蓓，林黛琴，胡志华，黄俊，唐丽君，钟永红，赵潭，马熙雅，冷磊，王凤，
申请(专利权)人：江西省检验检测认证总院工业产品检验检测院，
类型：发明
国别省市：