申請日2014.01.07

　　公開(公告)日2014.04.02

　　IPC分類號F23G5/48; C23C4/06

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種耐磨防腐涂層的材料、涂層及涂層的制備方法，以重量百分含量計，所述涂層的材料包括以下組分：Fe80-86%、Cr12.5-18%、Si0.5-1.5%、B1-3%。本發(fā)明的涂層的制備方法采用的是電弧噴涂工藝。該涂層的材料及噴涂工藝簡單易于現(xiàn)場施工，產(chǎn)生的涂層耐磨抗蝕性能優(yōu)異，成本低廉，特別適用于污泥焚燒爐受熱面的耐磨抗蝕防護(hù)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種耐磨防腐涂層的材料，其特征在于，以重量百分含量計，所述涂層的材料包括以下組分：Fe 80-86%、Cr 12.5-18%、Si 0.5-1.5%、B 1-3%。

　　2.一種用如權(quán)利要求1所述的涂層的材料制備涂層的方法，其特征在于，所述方法為采用電弧噴涂工藝，其中，所述電弧噴涂工藝中的工藝參數(shù)為：電弧工作電壓為35-42 V、電流為180-220 A、壓縮空氣壓力為6.5-7.5 bar。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行噴涂前，利用石英砂對噴涂所述涂層的載體進(jìn)行表面毛化處理，其中，所述表面毛化處理過程中的工藝參數(shù)為：壓縮空氣壓力4.5-6.0 bar、噴砂距離120-200 mm。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述石英砂為菱角狀石英砂，其粒度為30-270目。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，噴涂過程中，所述電弧噴涂工藝中的工藝參數(shù)為：噴涂距離120-200 mm、噴涂角度80-100°、噴槍移動速率5-15 mm/s。

　　6.用權(quán)利要求2~5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法制備得到的涂層，其特征在于，所述涂層的孔隙率為2.4-3.5%、表面粗糙度為35±27μm。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂層，其特征在于，所述涂層無氧化現(xiàn)象，所述涂層的涂層相組成含有FeCr、(Fe, Cr)2B、Fe2Si。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂層，其特征在于，所述涂層的厚度為0.4-0.7 mm。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂層，其特征在于，所述涂層的硬度為5.8-7.6 GPa、結(jié)合強(qiáng)度為38-46 MPa。

　　10.權(quán)利要求1所述的材料用于制備耐磨防腐涂層的用途。

　　說明書

　　一種用于污泥焚燒爐的耐磨防腐涂層的材料、涂層及涂層的制備方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種成本低廉的耐磨防腐涂層的材料、涂層及涂層的制備方法，該涂層主要用于污泥焚燒爐。

　　背景技術(shù)

　　污泥焚燒是將污泥在高溫下充分燃燒形成小體積化學(xué)性穩(wěn)定的灰渣，同時余熱用于發(fā)電或發(fā)熱，是一種將污泥變廢為寶的節(jié)能環(huán)保的綠色處置方式。然而，污泥焚燒技術(shù)尤其是鍋爐技術(shù)發(fā)展尚不成熟，同時，污泥中含有高硬度顆粒和硫、氯元素，在燃燒過程中對鍋爐受熱面產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損和腐蝕問題，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行效率，甚至導(dǎo)致爆管而造成非計劃停爐，對企業(yè)和社會造成嚴(yán)重的損失。對鍋爐受熱面進(jìn)行噴涂保護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)可行的方案。目前主要的商用噴涂材料分別為WC-Co系和Cr3C2-NiCr系，前者使役溫度不宜超過550℃，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行效率;而后者硬度不夠，導(dǎo)致耐磨性不足。同時，兩者均存在材料及噴涂成本較高的問題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種特別適用于污泥焚燒爐受熱面、具備優(yōu)異的耐磨防腐性能的廉價的涂層的材料。

　　本發(fā)明還提供一種涂層的制備方法及由該制備方法制備出的涂層。

　　為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

　　一種耐磨防腐涂層的材料，以重量百分含量計，所述涂層的材料包括以下組分：Fe 80-86%、Cr 12.5-18%、Si 0.5-1.5%、B 1-3%。

　　本發(fā)明的又一技術(shù)方案是：一種用上述涂層的材料制備涂層的方法，所述方法為采用電弧噴涂工藝，其中，所述電弧噴涂工藝中的工藝參數(shù)為：電弧工作電壓為35-42 V、電流為180-220 A、壓縮空氣壓力為6.5-7.5 bar。

　　優(yōu)選地，在進(jìn)行噴涂前，利用石英砂對噴涂所述涂層的載體進(jìn)行表面毛化處理，其中，所述表面毛化處理過程中的工藝參數(shù)為：壓縮空氣壓力4.5-6.0 bar、噴砂距離120-200 mm。

　　具體地，所述石英砂為菱角狀石英砂，其粒度為30-270目。

　　優(yōu)選地，噴涂過程中，所述電弧噴涂工藝中的工藝參數(shù)為：噴涂距離120-200 mm、噴涂角度80-100°、噴槍移動速率5-15 mm/s。

　　本發(fā)明的另一技術(shù)方案是：一種采用上述制備方法制備的涂層，所述涂層的孔隙率為2.4-3.5%、表面粗糙度為35±27 μm。

　　所述涂層無氧化現(xiàn)象，所述涂層的涂層相組成主要是FeCr、(Fe, Cr)2B、Fe2Si。

　　所述涂層的厚度為0.4-0.7 mm。

　　所述涂層的硬度為5.8-7.6 GPa、結(jié)合強(qiáng)度為38-46 MPa。

　　本發(fā)明的上述材料用于制備耐磨防腐涂層的用途。

　　由于上述技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　本發(fā)明的涂層的材料主要成分為Fe和Cr，僅加入微量Si和B元素，適量的Cr元素保證了涂層的抗蝕性，在此基礎(chǔ)上加入Si、B兩種微量元素，使涂層獲得高硬度以提高耐磨性。本發(fā)明的涂層的材料成本低，電弧噴涂時耗能低，設(shè)備及人工成本均低。

　　采用本發(fā)明的涂層的材料和方法制成的涂層適用性強(qiáng)、涂層質(zhì)量高，如涂層硬度高、耐蝕性強(qiáng)、與基體結(jié)合強(qiáng)度高、孔隙率低、表面粗糙度好。本發(fā)明的電弧噴涂適用于污泥焚燒爐受熱面現(xiàn)場噴涂施工。