一、背景介紹
中碳鋼是指含碳量在0.25%～0.60%的碳素鋼，高碳鋼指含碳量在0.60%～1.70%的碳素鋼。中高碳鋼的強度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼。中碳鋼具有良好的綜合力學性能，除作為建筑材料外，還大量用于制造各種機械零件，在中等強度水平的各種用途中得到的應用。高碳鋼具有高的強度和硬度、高的彈性極限和疲勞極限，主要用于制造彈簧和耐磨零件。
對大多數(shù)種高碳鋼鋼種而言，脫碳均被認為是鋼的缺陷，特別是對于簾線鋼、高碳工具鋼、軸承鋼、彈簧鋼，脫碳造成的危害性更為嚴重。鋼的脫碳將使鋼材表層的機械性能降低，往往達不到要求的硬度。此外脫碳還使鋼材的疲勞強度顯著降低，容易產(chǎn)生裂紋引起疲勞斷裂。目前，國內(nèi)外市場對特殊材質(zhì)的型材、線材的需求日益增加，而鋼材表面的脫碳層厚度對鋼材質(zhì)量的影響一直受到人們的關注。
比如，隨著鐵路技術的飛速發(fā)展，鐵道部對鋼軌的質(zhì)量要求更加嚴格，新標準規(guī)定鋼軌的表面脫碳層厚度必須小于0.3mm。要達到新標準規(guī)定的要求，鋼軌在加熱爐中必須進行有效保護，隔絕氧氣。
硅錳彈簧鋼是高硅鋼的主要鋼種．該鋼種的主要特點是碳、硅的含量較高，以提高彈簧鋼的淬透性，降低鋼材的過熱敏感性，提高鐵素體強度，改善機械性能，提高屈強比和抗彈性堿退的能力。但是，該鋼種由于硅含量較高，增加了鋼材的脫碳傾向，使鋼在加熱時產(chǎn)生的脫碳層較深，從而使鋼材的疲勞強度大大降低。研究表明，硅錳鋼的脫碳主要發(fā)生在軋前加熱過程中，同時在軋后的冷卻過程中也存在脫碳．因此，如何減少高硅鋼的脫碳．一直為軋鋼界所關注。
GCr15 軸承鋼是過共析鋼，加熱時極易脫碳。而對要求高硬度、耐磨性、高彈性和韌性的滾珠鋼而言,脫碳會大大降低其表面硬度,嚴重影響鋼的使用性能。目前大多數(shù)鋼廠為解決這一問題,常把軋后的鋼材或鋼坯表面用砂輪研磨或深入酸洗的辦法去掉脫碳層,增加過程工藝成本和金屬消耗，鋼材表面因脫碳而修磨量可達5%以上，大大降低了產(chǎn)品成材率。
針對此問題，唐山元力科技有限公司研制開發(fā)出了中高碳鋼高溫防脫碳涂料，有效降低了中高碳鋼鋼坯高溫脫碳層深度，從而提高了產(chǎn)品表面質(zhì)量和成材率、簡化了下游的修磨工藝。

• 中高碳鋼高溫防脫碳涂料介紹

產(chǎn)品概述：該產(chǎn)品是一種由無機礦粉和懸浮助劑組成的水性懸浮漿料, 高溫下能形成致密的防護涂層；在加熱爐中該產(chǎn)品無有害氣體釋放，涂料呈灰褐色漿狀，適宜用噴涂、刷涂或浸涂等多種方法涂覆。涂覆后干燥，1000～1250℃加熱溫度范圍內(nèi)0.5-10小時減少中高碳鋼鋼錠（坯）高溫脫碳層60%以上，個別鋼種和生產(chǎn)環(huán)境下可降低脫碳層深度90%以上，全脫碳層可降低100%。
推薦用途：本產(chǎn)品涂料適應于各種中高碳鋼如彈簧鋼、重軌鋼、軸承鋼、工具鋼等的高溫防脫碳。本產(chǎn)品在進加熱爐前施用，入爐前需保證本產(chǎn)品表干，加熱過程中保護鋼坯表面，實現(xiàn)降低高溫坯體脫碳層深度的作用。本產(chǎn)品是中高碳鋼鐵企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低后續(xù)產(chǎn)品加工修磨強度，甚至可取消下游機械修磨環(huán)節(jié)。
中高碳鋼鋼坯高溫防脫碳涂料基本物理參數(shù)與應用條件

施用說明：?1）、使用本產(chǎn)品前鋼坯表面游離氧化鐵皮必須清除干凈； 2）、涂料使用前須攪拌均勻；3）、涂覆方式有刷涂、噴涂等，300℃以下鋼坯表面均可施用； 4）、涂層厚度一般以0.4～0.5mm為佳。
涂層的干燥方式：?1）、常溫鋼坯表面施用本品后必須室溫放置到指干；2）、烘烤干燥或將鋼坯預熱至300℃以下涂覆，這樣可以提高干燥速度。
貯 存：?1）、使用后密封保存，有效期三個月，長時間存放有沉淀產(chǎn)生，均勻攪拌后不影響使用；2）、貯存于干燥和通風陰涼處。包裝容器必須保持密封。
包裝規(guī)格：采用塑料桶包裝，規(guī)格有10kg、25kg、30kg、40kg不等。
健康與安全：在使用本產(chǎn)品過程中，注意避免眼睛及皮膚接觸，使用橡膠手套，護目鏡及面罩等工具（所采取的安全措施應根據(jù)施工方法及施工環(huán)境而定）作業(yè)。適用本產(chǎn)品的一切工作都必須根據(jù)各種有關的國家衛(wèi)生、安全和環(huán)保標準與法規(guī)進行。本產(chǎn)品須專業(yè)人員培訓后使用。

• 應用效果展示

在某鋼鐵企業(yè)進行了多次高溫防脫碳涂層試驗，結果表明：涂層有效減少脫碳層均在60%以上。其中針對軸承鋼、重軌鋼的現(xiàn)場防脫碳效果超過80%。

未覆蓋涂層? ?????????????????????????涂層保護
U71Mn重軌鋼現(xiàn)場測試涂層防脫碳效果金相圖

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49MnVS3b易切削鋼現(xiàn)場測試涂層防脫碳效果金相圖

未覆蓋涂層?????? ?????????????????????涂層保護

GCr15軸承鋼現(xiàn)場測試涂層防脫碳效果金相圖

本產(chǎn)品涂料適應于各種中高碳鋼如彈簧鋼、重軌鋼、軸承鋼、工具鋼等的高溫防脫碳。本產(chǎn)品在進加熱爐前施用，入爐前需保證本產(chǎn)品表干，加熱過程中保護鋼坯表面，實現(xiàn)降低高溫坯體脫碳層深度的作用。本產(chǎn)品是中高碳鋼鐵企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低后續(xù)產(chǎn)品加工修磨強度，甚至可取消下游機械修磨環(huán)節(jié)。