一种310S不锈钢表面的复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及本发明专利技术涉及金属涂层材料技术领域，具体涉及一种310S不锈钢表面的复合涂层及其制备方法。所述的复合涂层涂覆在310S不锈钢基材上；复合涂层由涂层底层和涂层面层组成。所述的复合涂层的制备方法，包括如下步骤：310S不锈钢基材外表面处理；(2)在处理后的310S不锈钢基材外表面上焊接出焊接层，用刨床处理表面焊层，然后用酒精清洗干净并烘干备用；制备面层粉料；制备材料溶液；将制备好的材料溶液涂覆在涂层底层上；将不锈钢烘干、烧结，制备出涂层面层，得到所述的复合涂层。本发明专利技术的复合材料具有性能稳定、涂层不开裂、涂层耐磨性高的优点。磨性高的优点。磨性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种310S不锈钢表面的复合涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属涂层材料
，具体涉及一种310S不锈钢表面的复合涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]现国内抗硫腐蚀主要采用碳钢表面渗铝技术，渗铝钢无论是在含硫的氧化性气氛中还是在高温硫化物介质中，有良好的耐蚀性，目前国内市场化应用主要是在碳钢上渗铝使用的温度低于1000℃，不能满足现在的要求。镍基高温合金高温(650℃～1000℃)防酸、防盐防护涂层有一定的机理研究，高温(1200℃)防酸的镍基高温合金防护涂层没有工业化产品。本专利设计并制备一种可用于高温防酸的高温不锈钢防护涂层以满足高温不锈钢的苛刻工作要求，进而提高高温不锈钢使用寿命，以达到提高生产效率。
[0003]申请号为201410198810.2的中国专利中公开了一种用于不锈钢和耐热不锈钢的高温抗热震及抗热腐蚀的涂层及其制备方法，以不锈钢基材，基材外表涂覆一种微晶玻璃涂层，该涂层经提拉浸渍、喷涂或刷涂、烘干、烧结而成，所述的微晶玻璃涂层的金属元素为微晶石、高炉渣、萤石、蒙脱石、锆英沙、硼沙、钼、铝、镍，本专利技术的涂层不易脱落，1250℃抗氧化和抗热腐蚀12h未见涂层开裂和剥落。
[0004]申请号为202011289482.9的中国专利中公开了不锈钢表面超细晶高温抗氧化涂层的制备方法，涂层表面涂覆一层合金粉末涂层，该涂层通过激光扫描熔覆得到高温抗氧化熔覆涂层所述的合金粉末涂层的金属元素为镍、钴、铬、铝、铱，专利技术的涂层为超细晶高温抗氧化NiCoCrAlY涂层涂层。<br/>[0005]上述专利所提到的涂层均采用传统的成型方法；一是所用材料较多，颗粒为纳米级，成本高；二高温抗氧化涂层适用的温度时间较短。三所需原材料的粒径较小，提高了制作成本，应用范围狭窄，对工艺要求较高。

技术实现思路

[0006]本专利技术方法旨在克服现有的不锈钢的抗高硫耐高温抗氧化不足，提供一种新一代不锈钢涂层，该专利技术310S不锈钢涂层具有使用广泛、制作成本低、制作工艺简单等特点，与原使用的不锈钢的耐高温涂层相比，具有耐高温温度高、涂层稳定、抗硫化腐蚀使用时间长的优点。
[0007]针对上述问题，本专利技术提供一种用于310S不锈钢的抗高硫耐高温抗氧化复合涂层涂层技术方案。具体如下：
[0008]一种310S不锈钢表面的复合涂层，所述的复合涂层涂覆在310S不锈钢基材上；复合涂层由涂层底层和涂层面层组成。
[0009]进一步地，所述的涂层底层为一层1.5～3mm厚的焊接金属层。
[0010]进一步地，所述涂层面层的厚度为200～400μm，其组成原料的重量百分比为：Ni23～52％，Cr10～20％，FeTiO310～15％，LiNbO312～18％，SiC5～8％，Ta6～8％，高温玻璃粉5
～8％。
[0011]一种所述的复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0012](1)310S不锈钢基材外表面处理；
[0013](2)在处理后的310S不锈钢基材外表面上焊接出焊接层，用刨床处理表面焊层，然后用酒精清洗干净并烘干备用；
[0014](3)制备面层粉料；
[0015](4)制备材料溶液；
[0016](5)将制备好的材料溶液涂覆在涂层底层上；
[0017](6)将经过(5)处理的不锈钢烘干、烧结，制备出涂层面层，得到所述的复合涂层。
[0018]进一步地，所述的310S不锈钢基材的外表面打磨光滑，并用酒精清洗干净并烘干备用。
[0019]进一步地，在步骤(2)中，用氩弧焊机进行焊接，所用焊条为ENiCrFe
‑
3焊条，经刨床处理后，采用酒精清洗，并烘干备用。
[0020]进一步地，所述的材料溶液由面层粉料、粘结剂组成，溶液中粘结剂占材料溶液的质量百分比为30％。
[0021]进一步地，将Ni、Cr、FeTiO3、LiNbO3、SiC、Ta、高温玻璃粉加入酒精中，所用酒精的质量为面层材料的30％，放入球磨罐中球磨5～6h，转速为160～200转/每分钟，5h后将浆料取出放入烘箱托盘中烘干，得到面层粉料，将粘结剂加入面层粉料中，搅拌，得到材料溶液。
[0022]进一步地，所述的面层粉料的粒径为15～25μm。
[0023]进一步地，所述的粘结剂为4％PVB和96％乙醇的混合溶液。
[0024]进一步地，所述烘干温度为300～350℃，烘干时间；所述烧结温度为1100～1150℃，烧结时间20～30min。
[0025]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术制备涂层复合材料、复合材料中的过渡金属配比简单生成涂层稳定，该结构材料涂层性能稳定，克服了传统的涂层在性能不稳定的缺点；2、本专利技术涂层表面粘结强度高，使用过程中不易开裂和脱落、涂层耐磨性高；4、本专利技术的310S不锈钢的抗高硫耐高温抗氧化复合涂层及其制备方法适用于使用温度高温1200℃，含硫15％的气氛或冰铜矿料中使用。
[0026]使用本专利技术的涂层复合材料后，与原使用不锈钢防护涂层相比，具有性能稳定、涂层不开裂、涂层耐磨性高的优点。与原使用的不锈钢防护涂层相比，使用温度大大提高，原镍铬涂层目前只能达到耐高温1200℃，耐酸650℃以下使用，渗铝涂层只能达到耐高温1050℃使用，本专利技术可以达到耐酸1200℃使用。原涂层采用普通的热喷涂孔隙率高，涂层扩散快，寿命短。不锈钢在高温高硫环境中使用寿命大大提高，节约了生产成本，提高了生产效率。使用寿命长，可达60h，原来为12h。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一种310S不锈钢表面的复合涂层及其制备方法工艺流程框图；
[0028]图2为本专利技术实施例1中试块焊接层电镜图；
[0029]图3为本专利技术实施例1中B试块的破坏实验对比图；
[0030]图4为本专利技术实施例2中F试块破坏实验前后对比图；
[0031]图5为本专利技术对比例1中制备的试块破坏前后对比图；
[0032]图6为本专利技术对比例2中制备的试块破坏前后对比图。
具体实施方式
[0033]为了便于对申请的技术方案进行理解，现通过实施例对技术方案进行进一步解释说明。
[0034]一种310S不锈钢表面的复合涂层，所述的复合涂层涂覆在310S不锈钢基材上；复合涂层由涂层底层和涂层面层组成。
[0035]进一步地，所述的涂层底层为一层1.5～3mm厚的焊接金属层。
[0036]进一步地，所述涂层面层的厚度为200～400μm，其组成原料的重量百分比为：Ni23～52％，Cr10～20％，FeTiO310～15％，LiNbO312～18％，SiC5～8％，Ta6～8％，高温玻璃粉5～8％。
[0037]一种所述的复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0038](1)310S不锈钢基材外表面处理；
[0039](2)在处理后的310S不锈钢基材外表面上焊接出焊接层，用刨床处理表面焊层，然后用酒精清洗干净本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种310S不锈钢表面的复合涂层，其特征在于，所述的复合涂层涂覆在310S不锈钢基材上；复合涂层由涂层底层和涂层面层组成；所述的涂层底层为一层1.5～3mm厚的焊接金属层；所述涂层面层的厚度为200～400μm，其组成原料的重量百分比为：Ni23～52％，Cr10～20％，FeTiO310～15％，LiNbO312～18％，SiC5～8％，Ta6～8％，高温玻璃粉5～8％。2.一种如权利要求1所述的复合涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)310S不锈钢基材外表面处理；(2)在处理后的310S不锈钢基材外表面上焊接出焊接层，用刨床处理表面焊层，然后清洗干净并烘干备用；(3)制备面层粉料；(4)制备材料溶液；(5)将制备好的材料溶液涂覆在涂层底层上；(6)将经过(5)处理的不锈钢烘干、烧结，制备出涂层面层，得到所述的复合涂层。3.根据权利要求2所述的复合涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述的310S不锈钢基材的外表面打磨光滑，并用酒精清洗干净并烘干备用。4.根据权利要求2所述的复合涂层的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，用氩弧焊机进行焊接，所用焊条为ENiCrFe
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【专利技术属性】
技术研发人员：白晓东，王强，赵刚，唐晓欢，王立斐，刘尖，
申请(专利权)人：宁夏东方钽业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：