专利名称：一种热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法及该方法制备的涂层材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法及该方法制备的涂层材料，特别涉及一种新型热喷涂用耐熔融锌腐蚀的碳化物金属陶瓷涂层材料。
背景技术：
热镀锌技术是防止钢铁材料在自然环境中腐蚀的最经济有效的方法，经热镀锌处理的钢铁构件在大气、海水、土壤等腐蚀环境中都有着优良的耐蚀性。目前，钢铁企业的带钢热浸镀机组大都采用沉没辊装置，工作中发现，完全沉浸在熔融锌铝熔液中的沉没辊及其两侧轴套，受到锌液强烈的腐蚀，直接影响镀锌钢板的表面质量，严重时，沉没辊两侧轴套还会发生磨穿现象，会降低企业的生产效率、提高生产成本。热镀锌工艺温度为460 650°C时，在此温度下的液态锌铝熔液具有强烈的腐蚀性。热镀锌连续生产线上应用的材料包括i^e-Cr-Mn-Si等难熔金属及合金、Fe-Al等金属间化合物、WC-Co涂层和!^e-Al涂层等。但难熔金属及合金材料在热镀锌条件下工作若干天后，或发生严重的腐蚀现象。WC-Co涂层虽然耐磨性较好，但在沉没辊上的使用寿命有限。 而!^e-Al喷涂层耐熔融锌腐蚀性能较好，但耐磨性较差，在沉没辊上的使用寿命有限。
发明内容
本发明为解决现有的热镀锌工艺中存在的使用寿命较短、耐磨性较差的问题，提供了提供一种热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法，包括以η相碳化钨为硬质相代替高温下容易分解的WC，以!^e3Al为粘结相代替Co，采用热喷涂的方法在热镀锌沉没辊或热镀锌沉没辊的轴套表面制备Π相碳化钨-Fe3Al涂层，制得目标产品。本发明提供的技术方案带来的技术效果硬质相η相(主要成分为Co3W3C和Co6W6C)碳化钨能有效地阻止锌原子向合金内部的扩散，起到耐熔融锌液腐蚀作用，n相碳化钨耐高温，不易分解，起到很好的高温耐磨作用；粘结相I^e3Al可以与Si形成耐锌液腐蚀的i^e-Al-ai三元相，耐熔融锌腐蚀性能优于烧结WC-Co涂层，该涂层在熔锌腐蚀状况下的使用寿命大于60天。
图1是本发明具体实施方式
提供的热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法的流程示意图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，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
3发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
本发明的具体实施方式
提供了一种热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法， 包括以η相碳化钨为硬质相代替高温下容易分解的WC，以!^e3Al为粘结相代替Co，采用热喷涂的方法在热镀锌沉没辊或热镀锌沉没辊的轴套表面制备Π相碳化钨-Fe3Al涂层， 制得目标产品。
下面将结合说明书附图对本发明的具体实施方式
作进一步地详细描述，如图1所示，基体材料为316L不锈钢，涂层材料为η相碳化钨-Fe3Al,设备采用超音速火焰喷涂设备。
具体制备过程如下
步骤1，将20千克η相碳化钨粉末与3. 6千克!^e3Al (含有CeO2)粉末团聚造粒、 然后烧结出Π相碳化钨-Fe3Al块料，破碎、气流分级制备出η相碳化钨-Fe3Al粉末，粉末粒度在25 45 μ m > 92 %，流动性< 25s/50g，松装密度> 3. Og/cm3,颗粒形状为球形或近球形；
步骤2，将316L不锈钢轴套表面进行清洗、喷砂处理；
步骤3，采用热喷涂方法制备出η相碳化钨-Fe3Al涂层，涂层厚度0. 15 0.3mm， n相占涂层的体积分数为60%，涂层孔隙率为0. 9%。
在步骤3中，采用超音速火焰喷涂方法制备涂层，涂层致密，能有效地减少锌原子通过孔隙向合金内部的扩散，进一步提高涂层材料的寿命。
本具体实施方式
提供的热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法的硬质相η 相(主要成分为Co3W3C和Co6W6C)碳化钨能有效地阻止锌原子向合金内部的扩散，起到耐熔融锌液腐蚀作用，Π相碳化钨耐高温，不易分解，起到很好的高温耐磨作用；粘结相!^e3Al 可以与Si形成耐锌液腐蚀的i^e-Al-ai三元相，耐熔融锌腐蚀性能优于烧结WC-Co涂层，该涂层在熔锌腐蚀状况下的使用寿命大于60天。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法，其特征在于，包括以η相碳化钨为硬质相代替高温下容易分解的WC，以!^e3Al为粘结相代替Co，采用热喷涂的方法在热镀锌沉没辊或热镀锌沉没辊的轴套表面制备η相碳化钨-Fe3Al涂层，制得目标产品。
2.根据权利要求1所述的热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法，其特征在于， 所述Π相碳化钨占所述耐熔锌腐蚀的涂层材料重量百分比为65% 92%，所述!^e3Al占所述耐熔锌腐蚀的涂层材料重量百分比为8% 35%。
3.根据权利要求1所述的热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法，其特征在于， 所述热喷涂方法为超音速火焰喷涂方法。
4.根据权利要求1所述的热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料的制备方法，其特征在于， 所述n相碳化钨-Fe3Al涂层的粒度为20μπι 180μπι，流动性< 30s/50g，松装密度 ^ 2. 7g/cm3，颗粒形状为球形或近球形。
5.一种权利要求1至4任意一项权利要求的方法制备的耐熔锌腐蚀的涂层材料，其特征在于，所述耐熔锌腐蚀的涂层材料由η相碳化钨和!^e3Al组成。
全文摘要
本发明提供了一种热喷涂用耐熔锌腐蚀的涂层材料及该涂层材料的制备方法，包括以η相碳化钨为硬质相代替高温下容易分解的WC，以Fe3Al为粘结相代替Co，采用热喷涂的方法在热镀锌沉没辊或热镀锌沉没辊的轴套表面制备η相碳化钨-Fe3Al涂层，制得目标产品。本发明采用硬质相η相碳化钨能有效地阻止锌原子向合金内部的扩散，起到耐熔融锌液腐蚀作用，η相碳化钨耐高温，不易分解，起到很好的高温耐磨作用；粘结相Fe3Al可以与Zn形成耐锌液腐蚀的Fe-Al-Zn三元相，耐熔融锌腐蚀性能优于烧结WC-Co涂层。
文档编号C23C4/12GK102517532SQ20111041839
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者于月光, 任先京, 张乐, 李会谦, 沈婕, 高峰 申请人:北京矿冶研究总院