技术摘要：
本发明公开了一种弹簧钢钢坯加热过程中防脱碳保护涂料，包括粉料、水和粘结剂，粉料按重量份数计，包括：SiO260‑85份、MgO 1‑2份、SiC 3‑8份、CaO 1‑2份、Al2O35‑30份、Fe2O31‑3份、TiO20‑1份、NiO 0.5‑1份和Na2O 1.5～3.5份；粉料和水按质量比2:1混合调制成浆  全部
背景技术：
弹簧钢作为结构材料广泛应用于机械、车辆和仪表等工业部门。弹簧有两种主要 功能：一是吸收冲击能量以减轻机械的振动与冲击作用,如汽车板弹簧和铁路车辆转向架 摇枕弹簧；二是存储能量以使零件完成事先规定的动作,如汽门弹簧和高压液压泵柱塞弹 簧为了使弹簧利用其自身形变吸收和存储能量,弹簧钢必须具有高的弹性极限，弹簧通常 承受交变负荷或随机变动负荷,高的疲劳强度是其应具备的重要性能指标。弹簧钢表面出 现脱碳会明显降低弹簧的疲劳极限，特别是表面出现铁素体全脱碳层时，可使弹簧的疲劳 极限降低50％，因此，在生产过程中必须严格控制线材表面的脱碳层。Si～Mn,Si～Cr系弹 簧钢由于C,Si含量高,尤其是高Si含量会明显加剧钢的表面脱碳，表面脱碳层的控制是弹 簧钢开坯、轧制过程中的主要技术难点。 大多数弹簧表面的脱碳主要发生在钢的热加工过程中，因此研究弹簧钢在加热时 的表面脱碳对生产高质量的弹簧显得十分重要。研究表明，影响弹簧钢发生脱碳的因素很 多，如加热时间、加热温度、加热气氛以及钢的成分等。只考虑某一因素的影响是远远不够 的，应该把各种因素综合起来考虑。 在实际生产中，步进式加热炉大多由燃料燃烧获得所需温度，炉内的气氛取决于 燃烧的效率。工艺控制中往往是调节入炉燃料与空气的比例使得燃烧更完全、过程更经济。 除了鼓入空气带入的氮气以外，炉内的主要气体成分是CO和CO2，加热炉内的温度为900℃ ～1200℃，钢坯在炉内的加热时间取决于开坯或一火二火轧制条件，一般一火和二火轧制 线材或弹扁加热温度偏低，在炉时间较短约60min，开坯过程相对加热温度较高时间更长， 有的达到几个小时甚至几十个小时。目前实际生产中开坯过程的工艺条件造成了各类弹簧 钢的表面全脱碳和半脱碳严重，完全无法避免，因此开坯后的钢坯表面一般需要通过修磨 工序以消除掉脱碳层及缺陷，这将会对钢材造成较大的浪费，也增加了工序成本，修磨过程 严重影响了生产的效率，一火二火轧制成材工艺控制得当能够消除全脱碳层部分，但半脱 碳层仍难以控制，如55SiCr类钢种还会出现局部点脱碳，对一些高端需求，成材无法满足。 工艺外的涂层防护的模式在国内外多家钢轨企业所采用。防脱碳涂层防护的形式 可有效缓解加热过程的钢坯表面脱碳问题，不受钢铁生产工艺的制约。在中国专利 CN100564458C中公开了一种利用凹凸棒石粘土制备高温防氧化保护涂料的方法，该方法将 凹凸棒石粘土粉体、玻璃粉、碳粉按比例均匀混合，以去离子水为溶剂，硅酸钠为粘结剂，六 偏磷酸钠为分散剂混合制备而成高温防氧化涂料，应用于调质钢、弹簧钢、模具钢等的高温 防氧化保护。但由于凹凸棒石粘土高比表面积的特性，对溶剂水的强烈吸附过程，应用时涂 料粘度随时间变化大，不利用设备喷涂，同时该涂料保护温度偏低，仅能在500～1050℃的 温度范围内有效，不能用于高于1050℃的加热条件，同时涂料仅能在常温钢坯表面喷涂，对 3 CN 111607257 A 说　明　书 2/6 页 热送温送钢坯不能直接进行喷涂，应用范围受到了局限。在中国专利CN102453794B中公开 了一种用于弹簧钢的高温防脱碳涂层材料，其在弹簧钢钢坯轧前热处理工艺用，不包括开 坯前加热，该材料在500℃以下钢坯上直接喷涂，对红送钢坯如800℃或500℃以上的钢坯不 能直接喷涂，其可防止弹簧钢在950～1150℃热处理过程中的脱碳，但对如开坯、热轧温度 超过1050℃的条件下不能防止脱碳，因此限制了该类涂料的应用范围。
技术实现要素：
本发明旨在于提供一种弹簧钢钢坯加热过程中防脱碳保护涂料及其应用，该防脱 碳保护涂料适用于800℃以下中低温钢坯表面喷涂，粘附性能良好，高温下形成有效阻碍碳 氧扩散的保护层，出炉冷却过程中能够自剥。 为达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现： 一方面，本发明提供了一种弹簧钢钢坯加热过程中防脱碳保护涂料，包括粉料、水 和粘结剂，粉料按重量份数计，包括：SiO2  60-85份、MgO  1-2份、SiC  3-8份、CaO  1-2份、 Al2O3  5-30份、Fe2O3  1-3份、TiO2  0-1份、NiO  0.5-1份和Na2O  1.5～3.5份；粉料和水按质量 比2:1混合调制成浆料，粘结剂占浆料质量的10％～20％。 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的防脱碳保护涂料适用于 60Si2Mn、55SiCr、50CrV等弹簧钢系列钢种加热过程防脱碳的需求，涂料可以直接喷涂到 800℃以下开坯、热轧前的钢坯表面，涂料防护温度区间为950℃～1250℃，保护寿命1～ 25h，实现降低高温坯体脱碳层深度的作用。 进一步地，SiO2来源于硅藻土、蛇纹石、膨润土和石英粉中的一种或者几种。 进一步地，Al2O3来源于工业氧化铝粉或水铝石。 进一步地，SiC来源于工业碳化硅粉，NiO来源于工业氧化镍粉。 进一步地，MgO和CaO来源于菱镁尾矿或滑石粉中的一种或两种。 进一步地，Fe2O3和TiO2来源于水淬铜渣。 进一步地，粘结剂由葡萄糖和磷酸二氢铝溶胶组成，葡萄糖和磷酸二氢铝溶胶重 量比为1：1～4。 另一方面，本发明还提供了一种上述的弹簧钢钢坯加热过程中防脱碳保护涂料的 应用，钢坯进加热炉前，将钢坯表面氧化铁皮片层清除干净，涂料在800℃以下钢坯表面直 接喷涂，用量为0.5～1.5公斤/平米。 进一步地，涂料适用于800℃以下温度喷涂，涂料防护温度区间为950～1250℃，保 护寿命1～25h。 附图说明 图1为本发明一实施例中无涂料钢坯脱碳层金相显微镜照片(100倍)。 图2为本发明一实施例中有涂料钢坯脱碳层金相显微镜照片(100倍)。 图3为本发明另一实施例中无涂料钢坯脱碳层金相显微镜照片(100倍)。 图4为本发明另一实施例中有涂料钢坯脱碳层金相显微镜照片(100倍)。 4 CN 111607257 A 说　明　书 3/6 页