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基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法、高温耐腐蚀涂层及应用技术

技术编号:43307294 阅读:0 留言:0更新日期:2024-11-12 16:23
本公开提供一种基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法、高温耐腐蚀涂层及应用,属于材料表面涂层技术领域。方法包括:对工件进行预热处理;将预热处理后的工件埋入盐浴原料中,在400~500℃下进行盐浴渗氮处理6~12h,在工件表面形成富氮高温耐腐蚀涂层;对所述富氮高温耐腐蚀涂层进行预氧化处理,得到高温耐腐蚀涂层。该方法的盐浴渗氮温度低,减少环境污染,通过对富氮涂层进行预氧化处理,使涂层的微观组织均匀化,消除内部残余应力,延长工件使用过程的氧化时间,进而增加工件使用寿命,并且所制备金属涂层表面质量好,生产效率高,同时耐腐蚀性和抗氧化性能优异,适用于各类碳钢、奥氏体钢及高温合金等金属部件。

【技术实现步骤摘要】

本公开属于材料表面涂层,具体涉及一种基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法、高温耐腐蚀涂层及应用


技术介绍

1、各类工件在使用一段时间后,会出现不同程度的磨损和腐蚀情况,进而影响工件的工作效率与使用寿命,针对此,目前主要是对工件进行表面修复,以增强工件表面的耐腐蚀耐磨性能。其中,根据涂层的种类和基材形状可选择不同的修复方法,比如料浆法(渗铬、铝、硅),盐浴法(渗氮)以及包埋法(渗铝、钛)等。

2、以盐浴法为例,盐浴渗氮法通常是将工件放入熔盐中,通过高温保温形成渗氮层。盐浴渗氮法制备涂层工艺流程简单、设备投入简单以及生产成本低。由于熔盐的流动性和温度均匀性,使工件处理质量的均匀性得到了很大的保证;由于盐浴法操作简单,其处理对象可包含绝大部分对基体强度无特殊要求的钢铁部件。

3、但由于熔盐高温挥发的特征,盐浴渗氮法需要在较高温度下进行,

4、例如,560~580℃等,大多需要在高于500℃下进行,能耗较高,

5、并且,在高温下,盐浴熔融挥发出有毒污染物,会对生产条件造成污染,不利于绿色环保的生产要求。此外,得到的涂层稳定性较差,在使用过程中会经历快速氧化、缓慢氧化、氧化层剥落等3个阶段,在快熟氧化过程中,由于氧化速率问题,会导致涂层组织结构不稳定,从而影响涂层的使用,涂层被快速氧化,缩短使用寿命。


技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法、高温耐腐蚀涂层及应用。

2、本公开的一方面,提供一种基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法,所述方法包括:

3、对工件进行预热处理;

4、将预热处理后的工件埋入盐浴原料中,在400~500℃下进行盐浴渗氮处理6~12h,在工件表面形成富氮高温耐腐蚀涂层;

5、对所述富氮高温耐腐蚀涂层进行预氧化处理,得到高温耐腐蚀涂层。

6、可选地,所述盐浴原料包括40~50%的钠盐和50~60%的钾盐。

7、可选地,所述钠盐包括28~35%的氰化钠、2~5%的碳酸钠以及10~20%的氰酸钠。

8、可选地,所述钾盐包括35~40%的氰化钾、2~5%的碳酸钾以及10~20%的氰酸钾。

9、可选地,在所述盐浴原料中,氰酸盐的含量为15~30%。

10、可选地,在渗氮处理前,盐浴原料经500~650℃的温度区间进行12~24h时效氧化处理。

11、可选地,所述预热处理的温度为200~240℃,预热时间为30~60min。

12、可选地,所述预氧化处理的温度为80~150℃,预氧化处理的时间为2~6h。

13、本公开的另一方面,提出一种高温耐腐蚀涂层,采用前文记载的所述方法制得。

14、本公开的另一方面,提出一种高温耐腐蚀涂层的应用,采用前文记载的所述高温耐腐蚀涂层应用于碳钢、奥氏体钢以及高温合金表面。

15、本公开提供一种基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法、高温耐腐蚀涂层及应用,方法包括:对工件进行预热处理;将预热处理后的工件埋入盐浴原料中,在400~500℃下进行盐浴渗氮处理6~12h,在工件表面形成富氮高温耐腐蚀涂层;对所述富氮高温耐腐蚀涂层进行预氧化处理,得到高温耐腐蚀涂层。该方法的盐浴渗氮温度低,减少环境污染,通过对富氮涂层进行预氧化处理,使涂层的微观组织均匀化,消除内部残余应力,延长工件使用过程的氧化时间,进而增加工件使用寿命,且形成的涂层适用于各类碳钢、奥氏体钢及高温合金等金属部件,并且所制备金属涂层表面质量好,生产效率高,同时耐腐蚀性和抗氧化性能优异。

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【技术保护点】

1.一种基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述盐浴原料包括40~50%的钠盐和50~60%的钾盐。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述钠盐包括28~35%的氰化钠、2~5%的碳酸钠以及10~20%的氰酸钠。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述钾盐包括35~40%的氰化钾、2~5%的碳酸钾以及10~20%的氰酸钾。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述盐浴原料中,氰酸盐的含量为15~30%。

6.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,在渗氮处理前,盐浴原料经500~650℃的温度区间进行12~24h时效氧化处理。

7.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述预热处理的温度为200~240℃,预热时间为30~60min。

8.根据权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,所述预氧化处理的温度为80~150℃,预氧化处理的时间为2~6h。

9.一种高温耐腐蚀涂层,其特征在于,采用权利要求1至8任一项所述的方法制得。

10.一种高温耐腐蚀涂层的应用,其特征在于,采用权利要求9所述的高温耐腐蚀涂层应用于碳钢、奥氏体钢以及高温合金表面。

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【技术特征摘要】

1.一种基于低温盐浴渗氮法制备高温耐腐蚀涂层的方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述盐浴原料包括40~50%的钠盐和50~60%的钾盐。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述钠盐包括28~35%的氰化钠、2~5%的碳酸钠以及10~20%的氰酸钠。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述钾盐包括35~40%的氰化钾、2~5%的碳酸钾以及10~20%的氰酸钾。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述盐浴原料中,氰酸盐的含量为15~30%。

6.根据权利要求1至5任...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷中辉鲁金涛赵兴龙赵文玮黄锦阳胡新元张醒兴周文正曾哲西袁勇
申请(专利权)人:华能湖南岳阳发电有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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