阅读说明：本技术 一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层 (Temperature-resistant corrosion-resistant composite coating for surface of steel casting ) 是由 袁建军 魏清峰 李毅 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层,包括位于喷涂在石英砂型腔表面的用于隔绝酸性的石英砂与型腔内碱性金属氧化物接触的耐高温层,以及喷涂在耐高温层表面用于隔绝高温钢水中碱性金属氧化物的防腐蚀层,所述耐高温层以中性的高铝质Al-(2)O-(3)为基体,所述防腐蚀层以碱性的电熔MgO材料为基体,所述高铝质Al-(2)O-(3)与电熔MgO在钢水高温催化下生成Mg Al-(2)O-(4),所述耐高温层中的Al-(2)O-(3)的含量为40～60％,所述防腐蚀层中的MgO的含量为24～45％,本用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层可以有效的抵御钢水的高温烧结,且以稳定的化学属性杜绝高温下的化学侵蚀,进而保证本涂层的稳定,避免钢铸件表面出现化学粘砂的问题,大大节约了生产成本。(The invention discloses a temperature-resistant corrosion-resistant composite coating for the surface of a steel casting, which comprises a high-temperature-resistant layer and an anti-corrosion layer, wherein the high-temperature-resistant layer is positioned on the surface of a quartz sand mold cavity and is used for isolating acidic quartz sand from contacting with alkaline metal oxide in the cavity, the anti-corrosion layer is sprayed on the surface of the high-temperature-resistant layer and is used for isolating alkaline metal oxide in high-temperature molten steel, and the high-temperature-resistant layer is made of neutral high-alumina Al 2 O 3 The anti-corrosion layer is made of alkaline electric melting MgO material as a matrix, and the high-aluminum Al is used as the matrix 2 O 3 Mg Al is generated by the high-temperature catalysis of the fused MgO and the molten steel 2 O 4 Al in the high temperature resistant layer 2 O 3 The content of the anti-corrosion coating is 40-60%, the content of MgO in the anti-corrosion coating is 24-45%, the composite coating for resisting temperature and corrosion on the surface of the steel casting can effectively resist high-temperature sintering of molten steel, and chemical corrosion at high temperature is stopped by stable chemical properties, so that the composite coating is ensured to be resistant to high-temperature sinteringThe stability of the coating avoids the problem of chemical sand adhesion on the surface of the steel casting, and greatly saves the production cost.)

一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层

技术领域

本发明涉及钢铸件生产技术领域，具体为一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层。

背景技术

在使用水玻璃石英砂造型进行合金钢铸件生产的过程中，高温钢水注入水玻璃石英砂型腔后，砂型中含有的水分在高温作用下分解产生强烈的氧化气氛，该氧化气氛迅速导致型腔内表层钢水及合金元素发生氧化反应生成诸多较为活泼的碱性金属氧化物，此类碱性金属氧化物通过高温化学侵蚀迅速破坏并穿过常规工艺中的单一酸性或者碱性的防粘砂涂层与酸性的造型材料二氧化硅(石英砂)发生高温化学反应导致产品表面粘砂，而产品表面粘砂缺陷在很大程度上影响着铸件的质量甚至导致产品报废，给生产带来巨大的损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层，可以有效的抵御钢水的高温烧结，且以稳定的化学属性杜绝高温下的化学侵蚀，进而保证本涂层的稳定，避免钢铸件表面出现化学粘砂的问题，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层，包括位于喷涂在石英砂型腔表面的用于隔绝酸性的石英砂与型腔内碱性金属氧化物接触的耐高温层，以及喷涂在耐高温层表面用于隔绝高温钢水中碱性金属氧化物的防腐蚀层。

作为本发明的一种优选技术方案，所述耐高温层以中性的高铝质Al₂O₃为基体，所述防腐蚀层以碱性的电熔MgO材料为基体，所述高铝质Al₂O₃与电熔 MgO在钢水高温催化下生成Mg Al₂O₄。

作为本发明的一种优选技术方案，所述耐高温层中的Al₂O₃的含量为40～ 60％，所述防腐蚀层中的MgO的含量为24～45％。

作为本发明的一种优选技术方案，所述耐高温层的喷涂厚度为0.5mm,所述防腐蚀层的喷涂厚度为0.75mm。

一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：对石英砂型腔的内表面进行抛光和清洗；

步骤2：将耐高温层和防腐蚀层调好的基质分别放置在事先清洗好的桶内；

步骤3：对石英砂型腔进行固定，先在石英砂型腔内喷涂耐高温层，往复喷涂至少两个回程，待耐高温层干燥后，在喷涂防腐蚀层，往复喷涂至少三个回程；

步骤4：在红外加热箱中将喷涂好的石英砂型腔进行加热，温度在200～ 300°，加热时间3h。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤3中采用等离子喷涂法，等离子喷涂技术的工艺参数如下：喷涂功率为25～35KW,结合强度为35～65MPa，喷涂距离为70～120mm，喷涂角度为60～80°，喷涂过程中石英砂型腔的温度为100～200℃，每次喷涂的涂层厚度不超过0.25mm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤3中采用静电喷涂法，静电喷涂技术的工艺参数如下：静电输出电压为75KV,电流为12μA，流速压为 0.5MPa，预热温度为180℃，喷涂流量5cc/s，喷涂时间60min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层通过以中性的高铝质Al₂O₃材料为基体的中等耐高温涂层用于屏蔽酸性的石英砂与型腔内碱性金属氧化物的接触，以隔绝其化学反应，然后再在耐高温层表面喷涂以碱性的电熔MgO质材料为基体的超级耐高温的防腐蚀层，用以隔绝高温钢水中碱性金属氧化物，且其中Al₂O₃与MgO发生化学反应生成镁铝尖晶石即Mg Al₂O₄，镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀、腐蚀能力，热稳定好，可以长期有效的通过化学属性避免钢铸件表面出现化学粘砂的问题，大大节约了生产成本。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：本发明提供一种技术方案：一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层，其特征在于：包括位于喷涂在石英砂型腔表面的用于隔绝酸性的石英砂与型腔内碱性金属氧化物接触的耐高温层，以及喷涂在耐高温层表面用于隔绝高温钢水中碱性金属氧化物的防腐蚀层，所述耐高温层以中性的高铝质Al₂O₃为基体，所述防腐蚀层以碱性的电熔MgO材料为基体，所述高铝质Al₂O₃与电熔MgO在钢水高温催化下生成Mg Al₂O₄，所述耐高温层中的Al₂O₃的含量为40～ 60％，所述防腐蚀层中的MgO的含量为24～45％，所述耐高温层的喷涂厚度为 0.5mm,所述防腐蚀层的喷涂厚度为0.75mm。

一种用于铸钢件表面耐温抗蚀的复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：对石英砂型腔的内表面进行抛光和清洗；

步骤2：将耐高温层和防腐蚀层调好的基质分别放置在事先清洗好的桶内；

步骤3：对石英砂型腔进行固定，先在石英砂型腔内采用等离子喷涂法喷涂耐高温层，往复喷涂至少两个回程，待耐高温层干燥后，在喷涂防腐蚀层，往复喷涂至少三个回程；

步骤4：在红外加热箱中将喷涂好的石英砂型腔进行加热，温度在200～ 300°，加热时间3h。

其中，等离子喷涂技术的工艺参数如下：喷涂功率为25～35KW,结合强度为35～65MPa，喷涂距离为70～120mm，喷涂角度为60～80°，喷涂过程中石英砂型腔的温度为100～200℃，每次喷涂的涂层厚度不超过0.25mm。

复合涂层的耐温抗蚀原理：以中性的高铝质Al₂O₃材料为基体的中等耐高温涂层用于屏蔽酸性的石英砂与型腔内碱性金属氧化物的接触，以隔绝其化学反应，耐高温层表面喷涂以碱性的电熔MgO质材料为基体的超级耐高温的防腐蚀层，用以隔绝高温钢水中碱性金属氧化物，且其中Al₂O₃与MgO发生化学反应生成镁铝尖晶石即Mg Al₂O₄，镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀、腐蚀能力、抗剥落能力、抗渣能力极强、热震稳定性好，此层镁铝尖晶石超级耐高温涂层不仅有效的抵御了钢水的高温烧结而且以其稳定的化学属性杜绝了高温下的化学侵蚀，进而保证了该层涂层的稳定保持。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，步骤3中采用静电喷涂法，静电喷涂技术的工艺参数如下：静电输出电压为75KV,电流为12μA，流速压为 0.5MPa，预热温度为180℃，喷涂流量5cc/s，喷涂时间60min。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。