[发明专利]微晶玻璃涂层浆料及其制得的耐磨钢材料以及应用

说明书

本发明提供了一种微晶玻璃涂层浆料及其制得的耐磨钢材料以及应用，涉及特种钢材料技术领域。所述微晶玻璃涂层浆料主要由基础玻璃粉末与有机溶剂混匀后制得；其中，按质量百分比计，所述基础玻璃粉末主要由Lisubgt;2/subgt;O、SiOsubgt;2/subgt;、ZnO、Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、Nasubgt;2/subgt;O、Psubgt;2/subgt;Osubgt;5/subgt;、CaO按特定配比复配制得。由上述微晶玻璃涂层浆料制得的微晶玻璃涂层具有厚度薄、成分均匀、硬度高、耐磨性好、制备温度低、成本低等特点。本申请通过选择合适的基础玻璃组分，得到的微晶玻璃具有较低的烧结温度，使微晶玻璃的烧结温度不会超过45#钢的相变温度，有利于后续涂层与基底间的结合；同时微晶玻璃的热膨胀系数与45#钢相似，从而避免涂层发生脱落现象。

技术领域

本发明涉及特种钢材料技术领域，尤其是涉及一种微晶玻璃涂层浆料及其制得的耐磨钢材料以及应用。

背景技术

45#钢是一种优质碳素结构钢，具有价格低廉、来源广泛、机械性能好的特点，因而被广泛用作轴类零件材料，轴类零件作为支撑传递零部件、传递载荷的载体，在机械等领域得到普遍使用。

然而，机械中的轴类零件，需要具有较好的耐磨性，而45#钢硬度较低，为了提高45#钢作为轴类零件的耐磨性，传统方法是对45#钢进行调质处理，但45#钢淬火性能不好，淬透性低，调质后性能提升有限。同时，45#钢在调制过程中容易出现开裂的现象，特别是直径为8-12mm的45#钢淬火时更容易产生裂纹。

中国专利CN105803454.A公开了一种基于45#钢基材的复合涂层材料及涂层的制备方法，该专利申请中，以45#钢板作为基材，采用激光熔覆法将混合均匀的WC粉、Y2O3粉与304不锈钢粉涂覆至基材表面制成耐磨涂层，涂层厚度为1mm左右。然而，将涂层材料与基材表层一起熔化再凝固的结合方式无法保证涂层成分与性能的均一性，同时激光熔覆法使用成本较高，是普通电镀的4倍，在使用时设备无法多线生产，不适于大规模的工业制备。

同时，微晶玻璃是具有特定组成的基础玻璃在一定温度下控制结晶而制得的晶粒细小并均匀分布于玻璃体中的多晶复合材料，而微晶玻璃的性质主要由内部微晶颗粒的性质与数量所决定，所以微晶玻璃也可以作为耐磨涂层材料。

已公布专利记录了一种复合微晶玻璃涂层金属板材，采用热喷涂方法先在金属基板的表面涂覆陶瓷玻化砖，然后在陶瓷玻化砖上喷涂微晶玻璃。虽然制备出的微晶玻璃涂层金属板材具有较好的表面光泽，但热喷涂温度较高，成品涂层较厚且强度较低，仅适用于建筑装饰领域，同时采用的微晶玻璃粉价格较高，操作过程较多，制备成本不菲，难以用于廉价的轴类涂层的制备。

因此，研究开发出一种热处理温度较低、厚度较薄、与基底结合强度高，同时具有较高硬度的微晶玻璃涂层，变得十分必要和迫切。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种微晶玻璃涂层浆料，所述微晶玻璃涂层浆料制得的微晶玻璃涂层具有厚度薄、成分均匀、硬度高、耐磨性好、制备温度低、成本低等特点。

本发明的第二目的在于提供一种所述微晶玻璃涂层浆料的制备方法，所述制备方法具有加工工艺简单，易于操作的优势。

本发明的第三目的在于提供一种耐磨钢材料，该耐磨钢材料主要由上述微晶玻璃涂层浆料涂敷于碳素结构钢后，经烧结制备得到。上述方法制得的耐磨钢材料，其涂层具有较高的硬度。

本发明的第四目的在于提供一种所述耐磨钢材料在制备机械轴零件中的应用，该耐磨钢材料可以广泛的应用于机械轴零件的制备过程中。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供的一种微晶玻璃涂层浆料，所述微晶玻璃涂层浆料主要由基础玻璃粉末与有机溶剂混匀后制得；