专利名称：马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉属于润滑涂层材料技术领域，主要涉及的是一种马氏体不锈钢钢丝加工用涂层。尤其是活塞环用马氏体不锈钢钢丝加工用涂层。
背景技术：
马氏体不锈钢具备高强度和耐磨性，是加工活塞环用钢丝的主要材料。由于马氏体不锈钢加工硬化快，故难拉拔，因此采用涂层在钢丝拉拔过程中作为润滑剂的载体是不可或缺的，而目前使用的涂层对马氏体不锈钢钢丝会产生不同程度的锈蚀，严重影响加工产品的质量。通过对马氏体不锈钢丝表面锈蚀状况的分析，发现锈蚀的产品都与硫酸盐、磷酸盐、硼砂有关，通过查阅材料手册，证实硫酸盐是引起锈蚀的主要成分，因此需要研发新的涂层以解决锈蚀问题，且在涂层和润滑剂中不能有硫酸盐存在，尽量不使用无机盐类原料。
发明内容
本发明的目的由此产生，提出一种马氏体不锈钢钢丝加工用涂层，有效解决马氏体不锈钢钢丝的锈蚀问题，该涂层具有良好的抗极压能力和润滑剂携带能力，不仅能满足钢丝的拉拔要求，而且能提高钢丝表面光洁度，保证产品的质量。本发明实现上述目的采用的技术方案是马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w) :10%-20%脂肪酸钙，8%-15%的非离子表面活性剂，20%-40%的氢氧化钙和5% -8%的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。上述8 % -15 %的非离子表面活性剂由吐温-80 (S-80)、司盘_80 (T-80)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)按3 1 2的比例混合生产制得。本发明采用传统的油相乳化反应，生成物再转为水相的方式进行配制。脂肪酸钙作为固体润滑剂和粘度调节剂，低于10%没有效果，高于20%粘度过大，不利于反应。氢氧化钙作为抗压和涂层的主体，低于20%成膜量不够，达不到拉拔量，高于40%，配制时难以进行，因此确定在20% -40%。由于脂肪酸钙和氢氧化钙都是水不溶性物质，配成的涂层悬混液中颗粒无法长久悬浮，容易聚集，会影响在钢丝表面的吸附，因此弥散性的提高成为主要研究方向，采用乳化剂来分散钙皂和氢氧化钙颗粒，从而达到颗粒悬浮的目的。通过大量试验和进一步筛选，最后选定了由司盘-80、吐温-80和十二烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)生产的非离子表面活性作为乳化剂，使涂层悬混液中颗粒悬浮。脂肪酸钙和所选乳化剂对马氏体不锈钢有良好的防锈性能，乳化剂还有浸润钢丝表面的性能，使涂层更易附着。为了进一步提高涂层在钢丝表面的附着能力，所选成膜剂的原则是生物降解好，不影响后续热处理，无毒副作用，成膜后能满足60%的总压缩率。通过选用几种水溶性树脂成膜剂进行试验，最终选定聚乙烯醇(PVA)作为成膜剂，成膜剂低于5%时，膜不完整，且易脱落，高于8% 时，膜层较厚，表面光洁度变差，因此确定在5% -8%。产品在6Crl7Mo的试验可以满足拉拔要求，生产的钢丝表面光洁度提高，没有出现锈蚀。具体实施例方式本发明通过实施例的方式进一步详细说明，但本发明不局限以下实施例。实施例1马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w) 脂肪酸钙，9%的非离子表面活性剂，25%的氢氧化钙和7%的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。其中8% -15%的非离子表面活性剂由吐温-80(S-80)、司盘-80(Τ-80)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)按 3:1: 2的比例混合制的。将上述各组分按油相乳化反应，生成物再转为水相的方式进行配制。生产的产品实验室数据为将上述涂层配制成(W/W)15%的悬浮液，升温至使用温度90°C 士5°C，该悬浮液的PH值为11-12，15min沉降30%，30min沉降50%，沉降速度满足实际生产周期，试样浸渍15min，膜重量为8-12g/m2，达到钢丝拉拔总压缩率60%使用要求。实施例2马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w) 脂肪酸钙，12%的非离子表面活性剂，40%的氢氧化钙和7%的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。其中8% -15%的非离子表面活性剂由吐温-80 (S-80)、司盘-80(Τ-80)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)按 3:1:2的比例混合生产制得。将上述各组分按油相乳化反应，生成物再转为水相的方式进行配制。生产的产品实验室数据为将上述涂层配制成(W/W)15%的悬浮液，升温至使用温度90°C 士5°C，该悬浮液的PH值为11-12，15min沉降40%，30min沉降70%，沉降速度满足实际生产周期，试样浸渍15min，膜重量为12-16g/m2，达到钢丝拉拔总压缩率60%使用要求。膜较厚，有部分脱落。实施例3马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w)20%脂肪酸钙，14%的非离子表面活性剂，25%的氢氧化钙和7%的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。其中8% -15%的非离子表面活性剂由吐温-80 (S-80)、司盘-80 (T-80)、十二烷基酚氧乙烯醚(0P-10)按3 1 2的比例混合生产制得。将上述各组分按油相乳化反应，生成物再转为水相的方式进行配制。生产的产品实验室数据为根据生产实际情况，将上述涂层配制成(W/W) 15%的悬浮液，升温至使用温度90°C 士5°C，该悬浮液的pH值为11-12，15min沉降20%，30min沉降40%，沉降速度满足实际生产周期，试样浸渍15min，膜重量为9-14g/m2，达到钢丝拉拔总压缩率60%使用要求。膜较厚，不脱落。
权利要求
1.一种马氏体不锈钢钢丝加工用涂层，其特征是马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w) :10%-20%脂肪酸钙，8%-15%的非离子表面活性剂，20%-40%的氢氧化钙和5% -8%的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。
2.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢钢丝加工用涂层，其特征是所述的非离子表面活性剂由吐温-80 (S-80)、司盘-80(Τ-80)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(0P-10)按3 :1:2 的比例混合制的。
3.根据权利要求1或2马氏体不锈钢钢丝加工用涂层，其特征是所述的马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w) 脂肪酸钙，9%的非离子表面活性剂，25% 的氢氧化钙和7%的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。
4.根据权利要求1或2所述的马氏体不锈钢钢丝加工用涂层，其特征是所述的马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w) 脂肪酸钙，12%的非离子表面活性剂，40 %的氢氧化钙和7 %的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。
5.根据权利要求1或2所述的马氏体不锈钢钢丝加工用涂层，其特征是所述的马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w) :20%脂肪酸钙，14%的非离子表面活性剂，25 %的氢氧化钙和7 %的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。
全文摘要
本发明公开的马氏体不锈钢钢丝加工用涂层的组分及配比为(w/w)10％-20％脂肪酸钙，8％-15％的非离子表面活性剂，20％-40％的氢氧化钙和5％-8％的聚乙烯醇成膜剂，余量为水。其中非离子表面活性剂由吐温-80(S-80)、司盘-80(T-80)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)按3∶1∶2的比例混合制的。本发明解决了马氏体不锈钢钢丝的锈蚀问题，该涂层具有良好的抗极压能力和润滑剂携带能力，不仅能满足钢丝的拉拔要求，而且能提高钢丝表面光洁度，保证产品的质量。
文档编号C09D5/00GK102167938SQ201110039948
公开日2011年8月31日 申请日期2011年2月18日 优先权日2011年2月18日
发明者张俊杰 申请人:中钢集团郑州金属制品研究院有限公司