Lớp phủ gốm nano

Lớp phủ gốm nano chống oxy hóa ở nhiệt độ cao

Việc sử dụng công nghệ lớp phủ bảo vệ nhiệt độ cao có thể giảm hơn 90% sự mất mát do cháy oxy hóa ban đầu, cải thiện đáng kể tỷ lệ thu hồi thép trong quá trình sản xuất, trực tiếp giảm độ khó của việc loại bỏ vảy oxit sắt, làm giảm hiện tượng cạn kiệt nguyên tố bề mặt và cải thiện tỷ lệ thu hồi và chất lượng thép. Do đó, nghiên cứu và ứng dụng công nghệ lớp phủ bảo vệ nhiệt độ cao đa chức năng có ý nghĩa thực tiễn quan trọng hơn trong các khía cạnh chống oxy hóa, chống khử cacbon, chống cạn kiệt nguyên tố và cải thiện mức độ loại bỏ vảy cũng như chất lượng bề mặt cuộn của các mác thép giá trị cao.

Đặc điểm của lớp phủ gốm nano chống oxy hóa ở nhiệt độ cao

1. Lớp phủ có thể giảm sự oxi hóa bề mặt của phôi hơn 90%, làm giảm đáng kể tình trạng cạn kiệt nguyên tố;

2. Tương thích hóa học, tương thích cơ học tốt và độ giãn nở nhiệt (CTE) phù hợp giữa lớp phủ và vật liệu nền, cũng như giữa lớp trong của lớp phủ và lớp bên ngoài;

3. Lớp phủ gắn kết chặt chẽ với vật liệu nền trong quá trình truyền dẫn thép, và tác động cơ học sẽ không gây bong tróc lớp phủ ở nhiệt độ cao;

4. Lớp oxit hiện có trên bề mặt lớp phủ và vật liệu nền thép tạo thành một eutectic mới dense, thay đổi cấu trúc của lớp oxit và cải thiện khả năng bong tróc của vảy oxit;

5. Lượng lớp phủ nhỏ, không ảnh hưởng đến tốc độ gia nhiệt bình thường của phôi;

6. Lớp phủ có thể tự lành các vết nứt phát sinh trong quá trình nhiệt độ cao, đảm bảo tính liền mạch và toàn vẹn của lớp phủ;

7. Bản thân lớp phủ có khả năng chống oxy hóa và thời gian bảo vệ dài;

8. Chi phí phủ là thấp. Các loại lớp phủ chống oxy hóa hiện tại cho thép đặc biệt tương đối đắt, trong khi đối với thép carbon thấp thông thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng, các lớp phủ này không được áp dụng thực tế vì chi phí cao.

Tác động tiêu cực của quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao

Trong quá trình làm nóng khi cán thép, tổn thất do cháy oxy hóa chiếm khoảng 1-1,5% trọng lượng của phôi, và tỷ lệ tổn thất do cháy trong quá trình làm nóng rèn sẽ cao hơn, tỷ lệ tổn thất do cháy có thể lên tới 3-5%.

Khi khí trong lò hoặc nhiệt độ lò không được kiểm soát đúng cách hoặc phôi lưu lại trong khu vực nhiệt độ cao trong thời gian dài, đặc biệt nếu xảy ra sự cố trong quá trình cán và không kịp điều chỉnh, lớp vảy oxit sắt trên thép sẽ dày lên. Thông thường, nó dày từ 1-5mm, và trong trường hợp nghiêm trọng có thể đạt đến 10mm.

Nếu lớp vảy oxit sắt tạo ra bởi quá trình oxi hóa ở nhiệt độ cao không được làm sạch kịp thời, nó sẽ bị ép vào bề mặt phôi trong quá trình cán hoặc rèn, dẫn đến khuyết tật bề mặt của sản phẩm và khiến sản phẩm bị loại bỏ. Khi gia nhiệt các chi tiết thép, quá trình oxi hóa ở nhiệt độ cao cũng sẽ gây ra hiện tượng mất đi và giảm hàm lượng các nguyên tố hợp kim trong thép, sự thay đổi thành phần hóa học trên bề mặt thép sẽ ảnh hưởng đến việc sản xuất, làm giảm tính năng cơ học và khả năng chống ăn mòn của sản phẩm, dẫn đến tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn giảm xuống.