抗高温氧化涂料及其应用以及钛锭的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种抗高温氧化涂料，所述抗高温氧化涂料由一种原料混合物混合均匀后得到，所述原料混合物含有氧化保护剂、水溶性成膜剂和水；所述氧化保护剂含有Al粉、Zn粉和Sn粉，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.005-0.06:0.003-0.04。还公开了如上所述的抗高温氧化涂料在钛锭生产中的应用以及钛锭的生产方法。本发明专利技术的抗高温氧化涂料，能保证钛锭在1000℃高温下恒温8h表面不被氧化开裂，能极大减少溶氧层的形成；具有环保功效；制备工艺简单；可以采用多种涂覆方式。本发明专利技术的钛锭的生产方法具有良好的经济效益和社会效益，在钛板及钛管生产行业中具有较为广阔的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属耐高温涂料领域，具体地，涉及一种抗高温氧化涂料，及该抗高温氧化涂料在钛锭生产中的应用，以及一种钛锭的生产方法。
技术介绍
钛锭在生产过程中一般要经过退火处理，退火一般要在900°C左右的高温下进行，而在高温下，氧会进入钛锭表面，形成坚硬的溶氧层，钛锭在900°C加热4h以上表面就会出现深度20mm左右的深裂纹。为保证钛管的后续轧制和热轧钛板的表面质量，在轧制过程中需要对钛锭进行切削和打磨处理，以除去裂纹和溶氧层，这样损失较大。由于钛锭是由海绵钛反应制得，将加热过程中钛锭的开裂部分及溶氧层去掉，严重影响钛材的成本及成材率，因此需要对钛锭进行高温保护。对钛锭进行高温保护，据研究钛表面钼离子电镀能保护钛在650°C不被氧化，但远远不能满足退火的高温要求；具有优秀抗氧化性的MCrAH合金通过喷射或者蒸发镀膜到钛基体上，但这也存在与钛形成共熔化合物增加和钛生产加热过程中相互扩散层的形成问题；传统的抗氧化保护涂料硼硅酸盐玻璃基涂料运用于钛时，对氧化物的形成有一定的作用，但不能达到防止溶氧层形成的目的。目前有用铝作为抗氧剂的铝基氧化保护涂料，用于钛上，对氧化物及溶氧层的形成有一定的作用，但效果仍不理想，而且由于粘性较低，使用时只能喷射，不能刷涂，限制了其应用。因此，需要一种能有效防止钛锭表面溶氧层和裂纹形成，从而极大降低钛锭生产成本的抗高温氧化涂料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有抗高温氧化涂料对钛锭的保护不够理想的缺陷，提供一种新的抗高温氧化涂料及其应用和钛锭的生产方法。本专利技术的专利技术人在研究中发现，含有Al粉、Zn粉和Sn粉作为氧化保护剂，且Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.005-0.06:0.003-0.04，含有该氧化保护剂以及水溶性成膜剂和水的原料混合物混合均匀后得到的抗高温氧化涂料，能保证钛锭在1000°C高温下恒温8h表面不被氧化开裂，且能极大减少溶氧层的形成，能有效降低生产成本和提高生产效益，且该抗高温氧化涂料可以采用气压喷涂、真空喷涂、刷涂等多种涂覆方式，使用方便。因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种抗高温氧化涂料，所述抗高温氧化涂料由一种原料混合物混合均匀后得到，所述原料混合物含有氧化保护剂、水溶性成膜剂和水；所述氧化保护剂含有Al粉、Zn粉和Sn粉，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.005-0.06:0.003-0.04。优选地，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.03-0.05:0.01-0.03o第二方面，本专利技术提供了如上所述的抗高温氧化涂料在钛锭生产中的应用。第三方面，本专利技术提供了一种钛锭的生产方法，所述方法包括在钛锭进行退火处理前，在钛锭的表面涂覆抗高温氧化涂料，所述抗高温氧化涂料为如上所述的抗高温氧化涂料。本专利技术的抗高温氧化涂料，能保证钛锭在1000°C高温下恒温8h表面不被氧化开裂，且能极大减少溶氧层的形成，能有效降低生产成本，提高钛材的成材率和生产效率。例如，以攀钢为例，轧制钛材产品，设计年产I万吨产能，以每个钛锭(坯子)7.5吨计算，每年要生产1300个左右的钛坯锭，每个钛锭尺寸为:厚度0.28m，长度7.5m，宽度1.25m ;每个钛锭全面积约为25m2，每年大约生产32500m2，本专利技术的抗高温氧化涂料的涂层厚度为0.2-0.4mm ; 每平米大约使用200_400g，累计全年使用涂料约6.5吨-13吨。以每个钛锭出现氧化层开裂20_深度计算，每个钛锭要切削掉100-200公斤，以钛锭80000元/吨计算，每个钛锭因氧化切削部分损失在8000-16000元之间，同时，还要花费大量的人力、物力进行切削，额外增加生产成本和生产时间，而采用本专利技术的抗高温氧化涂料，涂料的价格按200元/Kg计算，每年将节省生产成本约1365万元。本专利技术的抗高温氧化涂料，涂料中不含有RoHS质量中限制的有害元素，同时，该抗高温氧化涂料在空气中没有有毒物质挥发，不影响施工环境等的环保功效。本专利技术的抗高温氧化涂料制备工艺简单，可以使用时现场配制，配制时间短，简单可行；也可以配制生产后，在室温下储存，涂料稳定放置稳定性可达到6个月以上，会出现沉淀、分层现象，但是，使用时摇匀或重新进行搅拌即可使用。本专利技术的抗高温氧化涂料，可以采用气压喷涂、真空喷涂、刷涂等多种涂覆方式，使用方便。本专利技术的钛锭的生产方法具有良好的经济效益和社会效益，在钛板及钛管生产行业中具有较为广阔的推广应用前景。本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】图1为实施例1轧制后钛锭表面的照片。图2为对比例I轧制后钛锭表面的照片。图3为对比例2乳制后钦徒表面的照片。图4为各实施例和对比例轧制后钛锭表面的硬度分布。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一方面，本专利技术提供了一种抗高温氧化涂料，该抗高温氧化涂料由一种原料混合物混合均匀后得到，原料混合物含有氧化保护剂、水溶性成膜剂和水；氧化保护剂含有Al粉、Zn粉和Sn粉，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.005-0.06:0.003-0.04。根据本专利技术，尽管该抗高温氧化涂料由一种原料混合物混合均匀后得到，原料混合物含有氧化保护剂、水溶性成膜剂和水；氧化保护剂含有Al粉、Zn粉和Sn粉，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.005-0.06:0.003-0.04，即可实现本专利技术的目的，即能保证钛锭在1000°C高温下恒温8h表面不被氧化开裂，极大减少溶氧层的形成，且该抗高温氧化涂料可以采用气压喷涂、真空喷涂、刷涂等多种涂覆方式，使用方便。但优选情况下，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.03-0.05:0.01-0.03，能够进一步减少溶氧层的形成。因此，优选地，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.03-0.05:0.01-0.03。本专利技术中，对于Zn粉和Sn粉的含量，可以相同，也可以不同，只要含量在上述比值范围内即可。本专利技术中，相对于I重量份的氧化保护剂，以固体计，水溶性成膜剂的用量优选为0.025-0.1重量份，水的用量优选为1-1.5重量份。在该优选情况下，可使本专利技术的抗高温氧化涂料的PH值为7.5-9.5，固含量为85-90重量％，在线直接涂覆在钛锭表面，能迅速固化，形成自干型涂层，且由于固含量高，不会出现膜层流淌现象，涂层附着性非常好，无论在湿膜还是干膜时，涂层附着性都能满足钛锭辊道振动机摩擦的需要，不会出现涂层掉皮或掉粉现象。本专利技术中，对于水溶性成膜剂无特殊要求，可以采用本领域常用的各种水溶性成膜剂，例如，水溶性成膜剂可以选自苯丙乳液、水溶性聚酯成膜树脂、水溶性苯丙成膜树脂、水溶性环氧成膜树脂、水溶性聚氨酯成膜树脂、水溶性硅丙成膜树脂、水溶性聚丁二烯成膜树脂、水溶性丙烯酸成膜树脂和水溶性氟碳成膜树脂中的至少一种。但本专利技术的专利技术人在研究中发现，当水溶性成膜剂优选为苯丙乳液时，能够进一步减少溶氧层的形成。因此，水溶性成膜剂优选为苯丙乳液，对于苯丙乳液的固含量无特殊要求，可以采用本领域常用的苯丙乳液，苯丙乳液的固含量优选为40-60重量％。为了进一步提高本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗高温氧化涂料，其特征在于，所述抗高温氧化涂料由一种原料混合物混合均匀后得到，所述原料混合物含有氧化保护剂、水溶性成膜剂和水；所述氧化保护剂含有Al粉、Zn粉和Sn粉，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.005‑0.06:0.003‑0.04。

【技术特征摘要】
1.一种抗高温氧化涂料，其特征在于，所述抗高温氧化涂料由一种原料混合物混合均匀后得到，所述原料混合物含有氧化保护剂、水溶性成膜剂和水；所述氧化保护剂含有Al粉、Zn粉和Sn粉，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.005-0.06:0.003-0.04。2.根据权利要求1所述的抗高温氧化涂料，其中，Al粉、Zn粉和Sn粉的重量比为1:0.03-0.05:0.01-0.03。3.根据权利要求1或2所述的抗高温氧化涂料，其中，相对于I重量份的所述氧化保护剂，以固体计，所述水溶性成膜剂的用量为0.025-0.1重量份，水的用量为1-1.5重量份。4.根据权利要求1或2所述的抗高温氧化涂料，其中，所述水溶性成膜剂为苯丙乳液、水溶性聚酯成膜树脂、水溶性苯丙成膜树脂、水溶性环氧成膜树脂、水溶性聚氨酯成膜树月旨、水溶性硅丙成膜树脂、水溶性聚丁二烯成膜树脂、水溶性丙烯酸成膜树脂和水溶性氟碳成膜树脂中的至少一种。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：许哲峰，李军，王莹，彭琳，肖聪，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51