專利名稱：一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 種金屬管道復(fù)合防腐涂層及其制備方法，尤其是一種鉻基耐磨防腐涂層及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前金屬管道的熱噴涂涂層應(yīng)用最為廣泛的是鋅(Zn)涂層，Zn涂層雖然具有較好的動態(tài)電化學(xué)保護(hù)性能，但是鋅涂層具有如下一些缺點其一，Zn涂層的孔隙率較高，減弱其防腐性能；其二，在常規(guī)大氣環(huán)境中，Zn涂層腐蝕產(chǎn)物主要由較難溶于水的氧化鋅、堿式氫氧化鋅和堿式碳酸鹽組成，此類腐蝕產(chǎn)物具有一定自封閉能力而阻隔潮氣等腐蝕介質(zhì)的侵入，但是在氯離子含量較高的環(huán)境中，由于氯離子的侵入，Zn涂層表面較難溶于水的碳酸鹽等腐蝕產(chǎn)物迅速被疏松、易于溶解的氯鹽化合物所取代，同時腐蝕產(chǎn)物還會引起涂層起泡，減低涂層的附著力，導(dǎo)致涂層容易發(fā)生點蝕、不均勻腐蝕而縮短其防腐壽命。其三，Zn涂層與金屬基體結(jié)合力較差，在生產(chǎn)線軌道上滾動后容易出現(xiàn)破損剝落現(xiàn)象；其四，Zn涂層硬度較低，其硬度約為HRC20左右，在受到各種外力的撞擊、沖擊及摩擦?xí)r容易變形滑移出現(xiàn)磨損，大大降低其防護(hù)能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層及其制備方法，所制備涂層具有抗破壞強(qiáng)，防腐性能高，成本低。一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層，包括下列重量百分比組分40-50%的Cr和35-45% Zn，其余為 Cr203。一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層的制備方法，包括下列步驟(1)管道表面處理熱噴涂前對鑄鐵管道及管件表面處理，除去油、水、灰塵等雜質(zhì)；(2)熱噴涂鉻基耐磨涂層選用電弧噴涂或火焰噴涂等熱噴涂設(shè)備，采用兩根包粉絲或者包芯絲作為熱噴涂的兩根熔化極，噴涂于管道表面，形成鉻基金屬涂層；通過高壓無氣噴涂，將有機(jī)或無機(jī)涂層噴涂于合金涂層管道外面，形成封孔終飾層，因此，該復(fù)合涂層是由底層的鉻基耐磨涂層、封孔終飾層所組成；(3)涂覆封孔終飾層采用噴涂、刷涂或輥涂的方式對耐磨涂層進(jìn)行封孔處理，典型噴涂方式為高壓無氣噴涂，涂層厚度為60-150微米；(4)涂層檢驗涂層外觀平整，顏色均勻，厚度一致，采用無損檢測儀器檢測涂層厚度，厚度合格管子進(jìn)入成品包裝程序。本發(fā)明具有下列優(yōu)點1.本發(fā)明噴涂的鉻基耐磨涂層成分范圍較寬，可以在較大范圍內(nèi)隨意調(diào)整Cr合金元素的比例，滿足了鉻基耐磨涂層的多樣性，可以適用于多種用途；2.鉻的價格低于鋅，鉻的大量加入會導(dǎo)致涂層整體成本的降低，廠家根據(jù)要求易于制備出滿足成分要求的包芯絲或者包粉絲，用于噴涂鉻基金屬涂層，所以鉻基金屬涂層經(jīng)濟(jì)實用性好且易于實施；3.涂層耐磨耐蝕性能良好，所噴涂的鉻基涂層耐磨耐蝕性明顯優(yōu)于純鋅涂層以及ZnAl合金涂層。
具體實施例一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層，包括下列重量百分比組分40-50%的Cr和35-45% Zn，其余為 Cr203。所述用于金屬管道的鉻基耐磨涂層外表面涂有封孔終飾層。所述用于金屬管道的鉻基耐磨涂層單位面積上的重量為120_400g/m2，優(yōu)選為180g/m2。所述封孔終飾層為有機(jī)或無機(jī)涂料層,厚度為60-150 u m。采用兩根包粉絲或者包芯絲作為熱噴涂的兩根熔化極，噴涂于管道表面，形成鉻 基耐磨涂層，其涂層的組織結(jié)構(gòu)中存在富Zn相、富Cr相和少量ZnCr合金相，富Zn相和富Cr相交替存在，協(xié)同發(fā)揮了 Zn合金相的犧牲保護(hù)作用和Cr合金相的鈍化保護(hù)作用，涂層中的Cr合金相構(gòu)成網(wǎng)狀硬構(gòu)架，能夠起到阻止Zn合金腐蝕及抗沖擊磨損的作用。鉻的氧化物Cr203除了起到鈍化膜的作用外，還與Zn的腐蝕產(chǎn)物一起堵塞涂層中的缺陷，形成更加致密的腐蝕產(chǎn)物層，加強(qiáng)了涂層的自封閉效果，使得涂層在腐蝕后期的耐蝕性能大大提高，此外，熱噴涂過程中溫度很高，一部分Cr氧化生成Cr203，Cr203硬度很高，在鉻基耐磨涂層中作為耐磨骨料，減緩了涂層的磨損，延長了涂層的使用壽命。一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層的制備方法，包括下列步驟(I)管道表面處理熱噴涂前對鑄鐵管道及管件表面處理，除去油、水、灰塵等雜質(zhì)；(2)熱噴涂鉻基耐磨涂層選用電弧噴涂或火焰噴涂等熱噴涂設(shè)備，采用兩根包粉絲或者包芯絲作為熱噴涂的兩根熔化極，噴涂于管道表面，形成鉻基金屬涂層；通過高壓無氣噴涂，將有機(jī)或無機(jī)涂層噴涂于合金涂層管道外面，形成封孔終飾層，因此，該復(fù)合涂層是由底層的鉻基耐磨涂層、封孔終飾層所組成；(3)涂覆封孔終飾層采用噴涂、刷涂或輥涂的方式對耐磨涂層進(jìn)行封孔處理，典型噴涂方式為高壓無氣噴涂，涂層厚度為60-150微米；(4)涂層檢驗涂層外觀平整，顏色均勻，厚度一致，采用無損檢測儀器檢測涂層厚度，厚度合格管子進(jìn)入成品包裝程序。實施例I一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層的制備方法，包括下列步驟(I)管道表面處理熱噴涂前對鑄鐵管道及管件表面處理，除去氧化皮、油、水、灰塵及其它任何雜質(zhì)。(2)電弧噴涂鉻基耐磨涂層選用由大功率噴涂電源、噴涂槍、送絲機(jī)構(gòu)、空壓機(jī)、控制箱組成的電弧熱噴涂設(shè)備，將兩根0 4. Omm的重量百分含量為Cr55%的Zn包Cr粉芯絲材作為電弧熱噴涂的金屬絲材，按130g/m2噴涂于管道表面，形成鉻基耐磨涂層，所制備的耐磨涂層具有較高的硬度，其硬度值SHRC40，比鋅涂層提高一倍。(3)涂覆封孔終飾層在鉻基耐磨涂層表面涂覆環(huán)氧樹脂對耐磨涂層進(jìn)行封孔處理，封孔終飾層厚度為60 u m。實施例2一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層的制備方法，包括下列步驟(I)管道表面處理熱噴涂前對鑄鐵管道及管件表面處理，除去氧化皮、油、水、灰塵及其它任何雜質(zhì)。(2)火焰噴涂鉻基耐磨涂層選用由超音速火焰噴涂設(shè)備、噴涂槍、送絲機(jī)構(gòu)、空壓機(jī)、控制箱組成的火焰熱噴涂設(shè)備，將兩根￠3. Omm的重量百分比為Cr65%的Zn包Cr包芯絲作為火焰熱噴涂的金屬絲材，按180g/m2噴涂于管道表面，形成鉻基耐磨涂層。所制備的耐磨涂層具有較高的硬度，其硬度值SHRC50，比鋅涂層提高一倍以上。(3)涂覆封孔終飾層在鉻基耐磨涂層表面涂覆環(huán)氧云鐵漆對耐磨涂層進(jìn)行封孔處理，封孔終飾層厚度為100 u m。實施例3一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層的制備方法，包括下列步驟(I)管道表面處理熱噴涂前對鑄鐵管道及管件表面處理，除去氧化皮、油、水、灰塵及其它任何雜質(zhì)。(2)電弧噴涂鉻基耐磨涂層選用由大功率噴涂電源、噴涂槍、送絲機(jī)構(gòu)、空壓機(jī)、控制箱組成的電弧熱噴涂設(shè)備，分別將兩根0 2. Omm的重量百分含量為Cr60%的Zn包Cr粉芯絲材作為 電弧熱噴涂的金屬絲材，按400g/m2噴涂于管道表面，形成鉻基耐磨涂層。所制備的耐磨涂層具有較高的硬度，其硬度值SHRC45，比鋅涂層提高一倍以上。(3)涂覆封孔終飾層在鉻基耐磨涂層表面涂覆鋁粉漆進(jìn)行封孔處理，封孔終飾層厚度為130 u m。
權(quán)利要求
1.一種用于金屬管道外表面的鉻基耐磨涂層，其特征在于包括下列重量百分比組分:40-50% 的 Cr 和 35-45% Zn，其余為 Cr203。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于金屬管道外表面的鉻基耐磨涂層，其特征在于所述用于金屬管道的鉻基耐磨涂層外表面涂有封孔終飾層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于金屬管道外表面的鉻基耐磨涂層，其特征在于所述用于金屬管道的鉻基耐磨涂層單位面積上的重量為120-400g/m2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于金屬管道外表面的鉻基耐磨涂層，其特征在于所述封孔終飾層為有機(jī)或無機(jī)涂料層，厚度為60-150 ii m。
5.一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層的制備方法，包括下列步驟(1)管道表面處理熱噴涂前對鑄鐵管道及管件表面處理，除去油、水、灰塵等雜質(zhì)；(2)熱噴涂鉻基耐磨涂層選用電弧噴涂或火焰噴涂等熱噴涂設(shè)備，采用兩根包粉絲或者包芯絲作為熱噴涂的兩根熔化極，噴涂于管道表面，形成鉻基金屬涂層；通過高壓無氣噴涂，將有機(jī)或無機(jī)涂層噴涂于合金涂層管道外面，形成封孔終飾層，因此，該復(fù)合涂層是由底層的鉻基耐磨涂層、封孔終飾層所組成；(3)涂覆封孔終飾層采用噴涂、刷涂或輥涂的方式對耐磨涂層進(jìn)行封孔處理，典型噴涂方式為高壓無氣噴涂，涂層厚度為60-150微米；(4)涂層檢驗涂層外觀平整，顏色均勻，厚度一致，采用無損檢測儀器檢測涂層厚度，厚度合格管子進(jìn)入成品包裝程序。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層及其制備方法。一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層，包括下列重量百分比組分40-50％的Cr和35-45％Zn，其余為Cr2O3。一種用于金屬管道的鉻基耐磨涂層的制備方法，包括下列步驟(1)管道表面處理；(2)熱噴涂鉻基耐磨涂層；(3)涂覆封孔終飾層采用噴涂、刷涂或輥涂的方式對耐磨涂層進(jìn)行封孔處理，典型噴涂方式為高壓無氣噴涂，涂層厚度為60-150微米；(4)涂層檢驗涂層外觀平整，顏色均勻，厚度一致，采用無損檢測儀器檢測涂層厚度，厚度合格管子進(jìn)入成品包裝程序。所制備涂層具有抗破壞強(qiáng)，防腐性能高，成本低。
文檔編號C22C30/06GK102676900SQ201210154299
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者信紹廣, 李軍 申請人:新興鑄管股份有限公司