一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢及其制备方法。本发明专利技术中的聚苯胺复合物可以释放出阴离子，与金属中的基体进行螯合，生成钝化膜，形成阳极保护，而且在腐蚀基体时，可以将阴极反应转移到聚苯胺复合物表面，发生阴极抑制，同时，因为聚苯胺需要质子化作用激活导电性能，在pH较大时，聚苯胺的导电性能降低，耐腐蚀性能随之降低，而加入了磁性氧化石墨烯，可以通过与聚苯胺的的π

A high hardness corrosion resistant alloy steel for offshore wind power bolt rod and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合金防腐
，具体为一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]风力发电是一种很重要的发电方式，风能是一种清洁无公害的自然资源，取之不尽，用之不竭，且风能中所包含的能量巨大，通过将风的动能转化为机械能，再转化为电能，可以使我们获得大量的电能，获得巨大的经济效益。
[0003]而陆地上的风能在开发的同时，我们也在开发海上的风能，海面上的风相比陆地来说风量更大，所能造成的效益越大，目前，我们已经在海面上建起了许多风力发电机，但是，虽然在海面上建的风力发电机可以获得更大的效益，但是面临的困难也就更多；
[0004]在海面上，首先要面对的就是防腐蚀，风力发电机上相当一大部分的零件都是金属制成的，例如用来进行连接固定的螺栓杆，如果发生腐蚀，不仅可能会增加零件的耗损，还会造成风力发电机的运行障碍，更严重的可能会发生事故，危及生命安全。
[0005]本专利技术提出了一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢及其制备方法来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将圆钢棒材置于淬火设备中，在890℃下进行淬火，淬火时间为70min，将淬火后的圆钢棒材置于回火装置中，在550℃下进行回火，回火时间为80min，将回火后的圆钢棒材进行水冷；
[0010]将热处理后的圆钢棒材经过预矫机进行预矫、无心车床进行剥皮、滚光精矫机进行精矫、按照需求用切断机进行切割处理后，制得合金钢。
[0011]进一步的，合金钢表面涂覆有防腐涂层，具体步骤为：
[0012]S1：用磁性氧化石墨烯与八氨基倍半硅氧烷进行反应，制得磁性氧化石墨烯复合物；
[0013]S2：将磁性氧化石墨烯复合物与苯胺、氨基化苯磺酸进行反应，制得聚苯胺复合物；
[0014]S3：将聚苯胺复合物和纳米锌进行共混，制得防腐剂；
[0015]S4：用防腐剂与环氧树脂进行共混，制得防腐涂层；
[0016]S5：将防腐涂层涂覆于合金钢外表面，制得耐腐蚀合金钢。
[0017]进一步的，所述S1：
[0018]将磁性氧化石墨烯置于去离子水中，搅拌均匀，超声震荡一段时间，在垂直上方施加磁场，加入八氨基倍半硅氧烷、三乙胺，通入氮气，水浴加热至一定温度，搅拌均匀，静置反应一段时间，过滤，置于烘箱中，在一定温度下干燥一段时间，制得磁性氧化石墨烯复合物；
[0019]所述S2：
[0020]将磁性氧化石墨烯置于去离子水中，搅拌均匀，超声震荡一段时间，加入氨基苯磺酸，搅拌均匀，加入盐酸，调节pH，搅拌均匀，加入苯胺，搅拌均匀，加入过硫酸铵，搅拌均匀，超声震荡一段时间，静置一段时间，过滤，置于乙醇中浸泡一段时间，洗涤，干燥一段时间，制得聚苯胺复合物；
[0021]所述S3：
[0022]将聚苯胺复合物置于去离子水中，搅拌均匀，超声震荡一段时间，加入纳米锌，搅拌均匀，超声震荡一段时间，过滤，置于烘箱中，在一定温度下干燥一段时间，制得防腐剂；
[0023]所述S4：
[0024]将环氧树脂置于4
‑
甲基
‑2‑
戊酮中，搅拌均匀，加入防腐剂和聚酰胺650，搅拌均匀，制得防腐涂层；
[0025]所述S5：
[0026]将防腐涂层涂覆于合金钢外表面，置于烘箱中在一定温度下进行固化一段时间，固化过程中在垂直上方施加磁场，制得耐腐蚀合金钢。
[0027]进一步的，所述S1：
[0028]将磁性氧化石墨烯置于去离子水中，机械搅拌20～30min，超声震荡10～20min，在垂直上方施加磁场，磁场强度为130GS，加入八氨基倍半硅氧烷、三乙胺，通入氮气，水浴加热至80℃，机械搅拌20～40min，静置反应3～5h，过滤，置于烘箱中，在40℃下干燥2h，制得磁性氧化石墨烯复合物。
[0029]进一步的，所述S2：
[0030]将磁性氧化石墨烯复合物置于去离子水中，机械搅拌30～40min，超声震荡10～15min，加入氨基苯磺酸，机械搅拌20～30min，加入盐酸，调节pH为1～3，机械搅拌5～10min，加入苯胺，机械搅拌10～15min，加入过硫酸铵，机械搅拌2～3h，超声震荡30～40min，静置1～2h，过滤，置于乙醇中浸泡5min，用去离子水冲洗3～5次，置于烘箱中，在40℃下干燥2h，制得聚苯胺复合物。
[0031]进一步的，所述S3：
[0032]将聚苯胺复合物置于去离子水中，机械搅拌30～40min，超声震荡20min，加入纳米锌，机械搅拌1～2h，超声震荡40～60min，过滤，置于烘箱中，在50℃下干燥30min，制得防腐剂。
[0033]进一步的，所述S4：
[0034]将环氧树脂置于4
‑
甲基
‑2‑
戊酮中，机械搅拌2～3h，加入防腐剂和聚酰胺650，机械搅拌30～50min，制得防腐涂层；
[0035]所述S5：
[0036]将防腐涂层涂覆于合金钢外表面，置于烘箱中在65℃下进行固化4～6h，固化过程中在垂直上方施加磁场，磁场强度为150GS，制得耐腐蚀合金钢。
[0037]进一步的，所述防腐涂层各组分原料包括：按重量计，45～65份环氧树脂、60～80份防腐剂、15～25份聚酰胺650。
[0038]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0039]本专利技术公开一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢及其制备方法。本专利技术先将磁性氧化石墨烯与八氨基倍半硅氧烷进行反应，将八氨基倍半硅氧烷接枝在磁性氧化石墨烯表面，引入了氨基集团，提高了疏水性，加大了接触角，提高了耐腐蚀性能，同时，在反应的同时在磁性氧化石墨烯垂直上方施加了磁场，使磁性氧化石墨烯产生定向排布，避免团聚，使得接枝更加均匀、分散，接枝效果更好；
[0040]同时，将表面带有氨基的磁性氧化石墨烯与苯胺、氨基苯磺酸反应，苯胺和氨基苯磺酸通过与磁性氧化石墨烯的π
‑
π键作用，吸附在磁性氧化石墨烯表面，原味聚合生成聚苯胺，将磁性氧化石墨烯复合物进行包裹，因为磁性氧化石墨烯是层级片状结构，原味聚合聚苯胺可以减小层级缝隙，降低腐蚀介质的是渗透速率，进一步提高耐腐蚀性能，同时，磁性氧化石墨烯复合物表面的氨基与氨基苯磺酸的氨基进行缩合，产生交联，提高了交联密度，提高了力学性能；
[0041]同时，聚苯胺复合物可以释放出阴离子，与金属离子进行螯合，生成钝化膜，防止腐蚀，形成阳极保护，而且在腐蚀基体时，可以将阴极反应转移到聚苯胺复合物表面，发生阴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电螺栓杆用高硬度耐腐蚀合金钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将圆钢棒材置于淬火设备中，在890℃下进行淬火，淬火时间为70min，将淬火后的圆钢棒材置于回火装置中，在550℃下进行回火，回火时间为80min，将回火后的圆钢棒材进行水冷；将热处理后的圆钢棒材经过预矫机进行预矫、无心车床进行剥皮、滚光精矫机进行精矫、按照需求用切断机进行切割处理后，制得合金钢。2.根据权利要求1所述的一种海上风电螺栓杆用高强度耐腐蚀合金钢的制备方法，其特征在于：合金钢表面涂覆有防腐涂层，具体步骤为：S1：用磁性氧化石墨烯与八氨基倍半硅氧烷进行反应，制得磁性氧化石墨烯复合物；S2：将磁性氧化石墨烯复合物与苯胺、氨基化苯磺酸进行反应，制得聚苯胺复合物；S3：将聚苯胺复合物和纳米锌进行共混，制得防腐剂；S4：用防腐剂与环氧树脂进行共混，制得防腐涂层；S5：将防腐涂层涂覆于合金钢外表面，制得耐腐蚀合金钢。3.根据权利要求2所述的一种海上风电螺栓杆用高强度耐腐蚀合金钢的制备方法，其特征在于：所述S1：将磁性氧化石墨烯置于去离子水中，搅拌均匀，超声震荡一段时间，在垂直上方施加磁场，加入八氨基倍半硅氧烷、三乙胺，通入氮气，水浴加热至一定温度，搅拌均匀，静置反应一段时间，过滤，置于烘箱中，在一定温度下干燥一段时间，制得磁性氧化石墨烯复合物；所述S2：将磁性氧化石墨烯置于去离子水中，搅拌均匀，超声震荡一段时间，加入氨基苯磺酸，搅拌均匀，加入盐酸，调节pH，搅拌均匀，加入苯胺，搅拌均匀，加入过硫酸铵，搅拌均匀，超声震荡一段时间，静置一段时间，过滤，置于乙醇中浸泡一段时间，洗涤，干燥一段时间，制得聚苯胺复合物；所述S3：将聚苯胺复合物置于去离子水中，搅拌均匀，超声震荡一段时间，加入纳米锌，搅拌均匀，超声震荡一段时间，过滤，置于烘箱中，在一定温度下干燥一段时间，制得防腐剂；所述S4：将环氧树脂置于4
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甲基
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戊酮中，搅拌均匀，加入防腐剂和聚酰胺650，搅拌均匀，制得防腐涂层；所述S5：将防腐涂层涂覆于合金钢外表面，置于烘箱中在一定温度下进行固化一段时间，固化过程中在垂直上方施加磁场，制得耐腐蚀合金钢。4.根据权利要求3所述的一种海上风...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，陶毅峰，徐建平，王钰，
申请(专利权)人：江阴大手印精密材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：