用于耐腐蚀不锈钢涂层的系统、方法和组成技术方案

在一些实施方式中，公开了施加到钢加强筋(例如钢筋)上的可以通过减少钢筋腐蚀显著延长混凝土结构的寿命的涂层。所述涂层包括施加在常规钢筋外部的薄钝化钢(例如不锈钢)层。涂层可以通过金属冷喷涂制造在线施加，金属冷喷涂制造是可以整合到现有的制钢厂中的高产量涂覆技术。此外，描述了具有定制的耐氯化物腐蚀性能的新型高性能铁素体钢。新型铁素体钢与其他市售和实验钢不同，更适合涂覆诸如钢筋等低成本钢结构。包括Cr、Al和Si的多种合金化元素将会各自独立地形成保护性氧化物，提高保护的总量并将其扩展至更宽的pH范围和电势范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍

1、钢加强筋(钢筋)用于提高混凝土在张力和剪切力下的强度，但未涂覆的钢筋的耐腐蚀性很低。当钢筋发生腐蚀时，其体积膨胀，最终将其周围的混凝土推开并使混凝土开裂。假如有足够的腐蚀，就会导致主结构问题，例如混凝土裂开(即部分混凝土断开)，以及剥落(即较宽的裂缝层使钢筋与围绕钢筋的混凝土分离)。在任一种情况下，该腐蚀导致混凝土的严重结构损伤，存在灾难性故障风险并且需要大修或更换。

2、关于钢筋，在制造后，钢筋可能在大气湿度或雨水存在下发生腐蚀，导致在外表面上形成不利的铁氧化物，这降低了钢筋的可销售性。钢筋浸入混凝土中之后，腐蚀可能导致严重的结构劣化，这通常通过由于氯离子的存在而产生的点状腐蚀。后者这种腐蚀可能严重限制使用钢筋的混凝土结构的寿命。

3、存在多种用于改进钢筋的耐腐蚀性的方法。这些选项中的很多种会给钢筋带来昂贵的额外成本并且功效存在固有局限。例如，已知环氧涂层在使用中会从钢筋上剥落，因此提供非常有限的耐腐蚀性。在镀锌过程中产生的锌层在混凝土凝固过程中容易受到液体混凝土混合物的侵袭，导致其功效降低，并且需要更厚的涂布层，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钢部件，其包含：

2.如权利要求1所述的钢部件，其中，在所述碳钢钢筋与所述外层涂层之间存在相互扩散区，其中，所述相互扩散区的组成从所述涂层的组成向所述碳钢钢筋的组成连续变化，所述相互扩散区的宽度为10纳米至10微米。

3.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包括以下的至少一种：冷喷涂涂层、热喷涂涂层、等离子体喷涂涂层、激光沉积涂层、双丝电弧喷涂涂层或电弧堆焊涂层。

4.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包括316不锈钢、2205不锈钢或304不锈钢中的至少一种。

5.如权利要求4所述的钢部件，其中，所述316不...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种钢部件，其包含：

2.如权利要求1所述的钢部件，其中，在所述碳钢钢筋与所述外层涂层之间存在相互扩散区，其中，所述相互扩散区的组成从所述涂层的组成向所述碳钢钢筋的组成连续变化，所述相互扩散区的宽度为10纳米至10微米。

3.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包括以下的至少一种：冷喷涂涂层、热喷涂涂层、等离子体喷涂涂层、激光沉积涂层、双丝电弧喷涂涂层或电弧堆焊涂层。

4.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包括316不锈钢、2205不锈钢或304不锈钢中的至少一种。

5.如权利要求4所述的钢部件，其中，所述316不锈钢、2205不锈钢或304不锈钢中的至少一种与金属碳化物混合。

6.如权利要求5所述的钢部件，其中，所述金属碳化物包括碳化铬、碳化钼、碳化硅或碳化锰中的至少一种。

7.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包含：

8.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包含：

9.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包含面心立方晶体结构。

10.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层包含铁素体/奥氏体双相微结构。

11.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层是铁素体不锈钢。

12.如权利要求1所述的钢部件，其中，所述不锈钢涂层具有足够的延展性：

13.一种不锈钢涂覆的钢部件，其包含：

14.如权利要求13所述的涂层，其中，所述不锈钢涂层钝化所述钢部件以抗腐蚀。

15.如权利要求13所述的涂层，其中，所述不锈钢涂层是冷喷涂涂层。

16.如权利要求13所述的涂层，其中，所述不锈钢涂层是堆焊涂层。

17.如权利要求13所述的涂层，其中，所述不锈钢涂层是双丝电弧喷涂涂层。

18.如权利要求13所述的涂层，其中，所述不锈钢涂层的平均粒径为500纳米至10微米。

19.如权利要求10所述的涂层，其中，所述不锈钢涂层包含：

20.一种形成钢部件的方法，所述方法包括：

21.如权利要求20所述的方法，其中，所述涂覆包括：

22.如权利要求21所述的方法，其中，

23.如权利要求21所述的方法，其中，所述不锈钢颗粒的平均粒径为5微米至25微米。

24.如权利要求21所述的方法，其中，所述不锈钢涂层的平均厚度为20微米至300微米。

25.如权利要求20所述的方法，其中，所述钢部件为钢坯、钢轨、钢横梁、钢纵梁、钢棒、钢条或钢管。

26.如权利要求22所述的方法，其中，

27.权利要求26所述的方法，其还包括：

28.如权利要求27所述的方法，其中，所述热处理包括激光加热。

29.如权利要求21所述的方法，其中：

30.一种用于将不锈钢涂层施加到钢部件表面的涂层沉积系统，所述系统包括：

31.如权利要求30所述的系统，其中，所述喷涂喷嘴阵列与所述不锈钢颗粒进料器流路以颗粒物流通的方式连通并且被配置为使得对于喷嘴阵列中的各个喷嘴：

32.如权利要求30所述的系统，其还包括：

33.如权利要求30所述的系统，其中，所述气体包括氮气(n2)、氦气(he)、空气、氩气(ar)、氙气(xe)或形成气(n2中5％h2)中的至少一种。

34.如权利要求30所述的系统，其中，

35.如权利要求30所述的系统，其中，

36.如权利要求30所述的系统，其中，所述不锈钢颗粒的平均粒径为5微米至20微米。

37.如权利要求30所述的系统，其中，所述不锈钢涂层的平均厚度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·麦卡尔平，S·杰佩尔，
申请(专利权)人：S·麦卡尔平，
类型：发明
国别省市：