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防止高Cr、高Ni合金钢在热轧过程中产生粘钢缺陷的涂料.pdf

上传人：柴****2

文档编号：8675966

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510227607.8 (22)申请日 2015.05.07 (65)同一申请的已公布的文献号申请公布号 CN 104817857 A (43)申请公布日 2015.08.05 (73)专利权人天津钢管集团股份有限公司地址 300301 天津市东丽区津塘公路396号 (72)发明人刘源赵春辉陈洪琪孙宇 (74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司 12108 代理人吕志英 (51)Int.Cl. C09D 1/00(2006.01) C09D 1/04(200。

2、6.01) C09D 7/12(2006.01) 审查员赵丹 (54)发明名称防止高Cr、高Ni合金钢在热轧过程中产生粘钢缺陷的涂料 (57)摘要本发明提供一种防止高Cr、高Ni合金钢在热轧过程中产生粘钢缺陷的涂料，在钢坯加热前，将涂料采用喷涂、滚刷或涂刷于钢坯外表面。该涂料的主要成分包括无机氧化物，其重量分数为 50-70，硅酸盐混合物的重量分数为10-30，碱金属氢氧化物重量分数为0.2-1，硼化物重量分数为5-10，分散剂重量分数为4.5-4.9，粘结剂重量分数为4.5-4.9，另外加入2-5倍重量的蒸馏水或者去离子水稀释。干燥后，本发明的。

3、效果是该涂料与钢坯表面的附着力良好，在钢坯运输过程中不易脱落，经过高温加热后可以防止钢坯表面的氧化脱碳，特别是在无缝钢管的穿孔轧制过程中可以有效地防止粘钢缺陷的产生，从而降低轧制工具的损耗与更换频率。权利要求书1页说明书5页 CN 104817857 B 2017.10.10 CN 104817857 B 1.一种防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，其特征是：该涂料由成分(A)、 (B)、 (C)、 (D)、 (E)、 (F)组成；以成分(A)、 (B)、 (C)、 (D)、 (E)的总重量为基准，成分(A)、 (B)、 (C)、 (D)、 (E)的重量分。

4、数分别为： (A)无机氧化物：重量分数为50-70；所述成分(A)为Al2O3重量分数为20-30， SiO2重量分数为20-27， CaO重量分数为5-8， Fe3O4重量分数为2-5； (B)硅酸盐：重量分数为10-30；所述成分(B)为Na2SiO3或K2SiO3的一种； (C)碱金属氢氧化物：重量分数为0.2-1；所述成分(C)为NaOH或KOH的一种； (D)硼化物：重量分数为5-10；所述成分(D)为Na2B4O7或H3BO3的一种； (E)分散剂：重量分数为4.5-4.9；粘结剂：重量分数为4.5-4.9；所述成分(E)分散剂为甲基纤维素，粘结剂为聚。

5、乙烯醇； (F)蒸馏水或去离子水为上述成分(A)、 (B)、 (C)、 (D)、 (E)的混合物的总重量的2-5倍；所述混合物各成分的粒度不大于300目，所述涂料所形成防护涂层的厚度为不小于 0.2mm、不大于1mm。权利要求书 1/1 页 2 CN 104817857 B 2 防止高Cr、高Ni合金钢在热轧过程中产生粘钢缺陷的涂料技术领域 0001 本发明涉及用于高Cr、 Ni含量的不锈钢及合金钢进行热加工时所使用的防粘钢涂料。特别是涉及一种防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，钢坯经过穿孔成为空心管坯的过程中，防止钢坯与热加工工具由于相互接触与摩擦作用而产生。

6、的粘钢缺陷。最终可以提高钢管表面质量和尺寸精度，并降低后续钢管的修磨成本。背景技术 0002 一般来说，钢坯的热轧变形首先需要将钢坯加热到一定温度才能够进行，此时加热温度一般高于1100，在加热过程中，钢坯表面难以避免的会发生氧化反应，并形成氧化物。在后续的轧制变形过程中，钢坯与轧制工具接触摩擦，并在压延力的作用下，这些表面的氧化物很容易与轧制工具粘结，最终导致在热轧变形后在被轧料表面形成大量缺陷。 0003 作为上述现象的一个典型的例子，无缝钢管的穿孔轧制是一个极为复杂的热变形过程。该工序是将实心的钢坯制成空心管坯的过程，由于在此工序中所形成的表面缺。

7、陷很难在后续热加工过程中减轻和消除，因此防止穿孔过程中管坯表面缺陷的产生对于保证成品钢管的表面质量具有重要意义。斜轧穿孔机主要由一对互成角度的锥形或桶形轧辊构成，此外为了限制穿孔过程中坯料外径的增大，轧制水平面还需布置一对钢坯引导件，一般为导盘或者导板。钢坯经过一次咬入后在轧辊的带动下，一边旋转一边前进，在穿孔顶头的作用下形成空心的管坯。由于钢坯的周向旋转会与引导件发生剧烈的摩擦，在摩擦力的作用下，很容易在引导件上产生粘钢，并在轧制后管坯表面形成缺陷，在此情况下，就需要停止生产，对轧制工具进行修磨处理，这样会显著降低生产节奏和生产效率，特别是在。

8、制造不锈钢以及高合金无缝钢管时，穿孔轧制工具的服役条件变得更为苛刻，电机负荷也大幅升高。因此在钢坯与引导件的接触面进行润滑处理是减轻和消除粘钢缺陷的必要措施。 0004 润滑处理的方式可以是向轧制工具喷射润滑剂，而喷射物可以选择石墨、硼酸盐系以及硅酸盐系润滑剂。但是此类方法的问题是如果喷射量较少，难以有效抑制粘钢缺陷的产生，而如果喷射量过大，则在穿孔咬入过程中由于摩擦系数的降低，导致轧辊与钢坯产生相对滑动，使钢坯无法顺利咬入。除此之外，还可以在钢坯咬入前向钢坯表面喷射润滑剂，但是由于钢坯表面产生的氧化铁皮容易在传送过程中脱落，使得润滑剂不能充分起到防。

9、粘钢的效果。 0005 现有的润滑剂存在的问题是如果喷射到轧制工具上，由于受到冷却水的冲刷会造成润滑剂流失，难以起到润滑效果，而如果在钢坯表面进行涂刷，则在干燥过程中由于粘结不良，则会不断脱落，此外钢坯运输过程中，与导辊的接触也会导致润滑剂脱落。由此可见，润滑剂与钢坯表面良好的结合力是保证热轧制润滑效果的前提条件。除此之外，涂料需要与钢坯一起在高温下加热，加热温度一般超过1200，涂料中的水分或者结晶水应该充分除去，否则会由于水的沸腾起泡而导致涂料与钢坯发生剥落。因此研发一种可以有效防止粘钢缺陷产生的钢坯外表面涂料，对于经济、高效的生产高合金无缝钢管。

10、十分必要。说明书 1/5 页 3 CN 104817857 B 3 发明内容 0006 针对现有的润滑剂存在的问题，本发明的目的是提供一种防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，以利于一方面在不影响钢坯穿孔咬入的前提下，可以有效地防止粘钢缺陷的产生。本发明的涂料是用于钢坯外表面涂敷，一方面可以减少钢坯外表面在高温加热以及保温过程中的氧化脱碳，另一方面在采用斜轧穿孔过程中还可以在起到润滑的效果，防止粘钢缺陷的产生。 0007 为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是提供防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，其特征是：该涂料组分按重量包括以下成分：。

11、 0008 (A)无机氧化物：重量分数为50-70； 0009 (B)硅酸盐：重量分数为10-30； 0010 (C)碱金属氢氧化物：重量分数为0.2-1； 0011 (D)硼化物：重量分数为5-10； 0012 (E)分散剂：重量分数为4.5-4.9；粘结剂：重量分数为4.5-4.9； 0013 (F)蒸馏水或去离子水，上述混合物总重量的2-5倍。 0014 本发明的效果是将该涂料充分搅拌混合后，可使用喷涂、滚刷或者涂刷的方法涂敷于钢坯表面，待涂料干燥后即可入炉加热，并进行后续的热穿孔轧制。本发明的效果是钢坯表面的涂层经室温干燥后不会大面积脱落和开裂，并且在搬。

12、运和辊道传送过程中仍能得以保持，钢坯进行涂层后，钢坯表面涂层覆盖率可以达到90以上，说明涂料与钢坯表面具有良好的粘合力。钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，穿孔轧制后的钢管，未进行涂层的钢管外表面产生了多于五处的粘钢缺陷，由于粘钢缺陷的产生，每轧制一只钢管，均需要对导板进行修磨一次，而经过涂层后的钢坯经过穿孔后，钢管外表面没有观察到粘钢缺陷，而导板也无需进行修磨。因此有效的降低了轧制工具的修磨与更换频率，有效提高了高合金无缝钢管的生产效率。具体实施方式 0015 结合实施例对本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料及使用过。

13、程加以说明。 0016 本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，该涂料组分按重量包括以下成分： 0017 (A)无机氧化物：重量分数为50-70； 0018 (B)硅酸盐：重量分数为10-30； 0019 (C)碱金属氢氧化物：重量分数为0.2-1； 0020 (D)硼化物：重量分数为5-10； 0021 (E)分散剂：重量分数为4.5-4.9；粘结剂：重量分数为4.5-4.9； 0022 (F)蒸馏水或去离子水，上述混合物总重量的2-5倍。 0023 所述成分(A)为Al2O3重量分数为20-30， SiO2重量分数为20-27， CaO重量分数为5-。

14、8， Fe3O4重量分数为2-5； 0024 所述成分(B)为Na2SiO3或K2SiO3的一种；说明书 2/5 页 4 CN 104817857 B 4 0025 所述成分(C)为NaOH或KOH的一种； 0026 所述成分(D)为Na2B4O7或H3BO3的一种； 0027 所述成分(E)分散剂为甲基纤维素，粘结剂为聚乙烯醇。 0028 本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料成分中，选取上述无机氧化物，该无机氧化物中的氧化铝、氧化硅为涂料干燥后形成钢坯表面涂层的主要成分，可以防止钢坯在加热以及保温过程中氧化和脱碳。氧化钙的加入主要是降低涂层在高温下的粘。

15、度，加入Fe3O4，一方面可以增加涂层的强度，并在穿孔轧制过程中起到一定的润滑效果。其中Al2O3重量分数为20-30， SiO2重量分数为20-27； CaO重量分数为5-8， Fe3O4重量分数为2-5，其总重量百分比为大于50小于70，硅酸盐的重量百分比为大于10小于 30。碱金属氢氧化物可以与钢坯表面氧化层发生反应而改善高温下涂层与钢坯的附着力，需要注意的是如果碱金属氢氧化物的加入量过多，容易引起钢坯在高温加热时的碱性腐蚀，导致热加工后成品管表面质量的降低，因此加入量要严格控制，碱金属氢氧化物的重量百分比为大于0.2，小于1。添加硼化物，其重量百分。

16、比为大于5小于10，硼化物的作用主要为提高涂层在高温下的润滑作用。分散剂选择甲基纤维素，重量百分数为大于 4.5小于4.9，其作用为使无机氧化物均匀分散。粘结剂选择聚聚乙烯醇，其作用为提高涂料在室温环境下与钢坯的粘结力，防止涂料干燥后发生开裂，以及钢坯在运输过程中涂层发生脱落，重量百分比为大于4.5小于4.9，如果该粘结剂的加入量过少，不利于涂层与钢坯的附着，加入量过大，则会导致加热过程中涂层中形成大量的气泡，并影响高温时涂层的附着力。 0029 上述混合物各组成的粒度不大于300目，如果粒度过大，上述涂料与钢坯表面附着力会下降，并导致钢坯在运输过。

17、程中涂层与钢坯剥离，除此之外还会在热加工过程中造成管材表面地划伤。将上述混合物混合搅拌均匀后，用蒸馏水或者去离子水溶解，并充分搅拌。然后将上述涂料涂刷于钢坯表面，涂刷过程中应尽量保证涂料均匀的分布于钢坯表面，涂刷完毕后在室温下充分干燥以除去涂料中的水分，涂层的厚度为不小于0.2mm，不大于1mm，涂层厚度过小时，难以防止钢坯在加热时的氧化脱碳，并在热轧过程中难以起到充分润滑的效果，而涂层厚度过大，则不利于钢坯热轧后的尺寸控制。 0030 本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料特别适用于采用穿孔工艺生产高合金无缝钢管，其在室温下具有良好的。

18、粘着力，高温时具有优良的耐热性，可以有效防止钢坯表面氧化脱碳，并在热加工时起到润滑效果。除此之外，涂料在轧制后会从加工件表面自行剥离，并不会对后续加工带来额外的成本增加。 0031 以下为本发明的具体实施方案： 0032 实施例1： 0033 选取以下物质作为本发明的涂料，取无机氧化物Al2O3重量分数为20， SiO2重量分数为20， CaO重量分数为5， Fe3O4重量分数为5。上述物质总的重量分数为50，硅酸盐选用Na2SiO3，重量分数为30。 NaOH重量分数为0.2，硼化物为H3BO3，重量分数为10，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.9，。

19、粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.9。将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。 0034 将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni- 4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径75mm，长度不小于700mm。涂料在室温下干燥后，未出说明书 3/5 页 5 CN 104817857 B 5 现开裂与脱落，将钢坯加热至1230，保温30分钟，采用斜轧穿孔工艺制成钢管。本次连续轧制钢坯3支，钢管外表面未观察到粘钢缺陷，说明涂料具有良好的润滑效果。由于没有发生粘钢缺陷，未对穿孔导板进行修磨。 0035 实。

20、施例2： 0036 选取以下物质作为本发明的涂料，取无机氧化物Al2O3重量分数为30， SiO2重量分数为27， CaO重量分数为8， Fe3O4重量分数为5。上述物质总的重量分数为70，硅酸盐选用Na2SiO3，重量分数为15。 NaOH重量分数为1，硼化物为H3BO3，重量分数为5，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.5，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.5。将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的去离子水，并搅拌均匀。 0037 将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni- 4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径。

21、75mm，长度不小于700mm。涂料在室温下干燥后，未出现开裂与脱落，将钢坯加热至1230，保温30分钟，采用斜轧穿孔工艺制成钢管。本次连续轧制钢坯2支，钢管外表面未观察到粘钢缺陷，说明涂料具有良好的润滑效果。由于没有发生粘钢缺陷，未对穿孔导板进行修磨。 0038 实施例3： 0039 选取以下物质作为本发明的涂料，取Al2O3重量分数为30， SiO2重量分数为27， CaO 重量分数为6， Fe3O4重量分数为2，上述物质总的重量分数为65，硅酸盐选用K2SiO3，重量分数为15。 KOH的重量分数为0.5，硼化物选择Na2B4O7，重量百分比为10。

22、，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.7，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.8。将上述物质均匀混合后，兑入4倍混合物重量的去离子水，并搅拌均匀。 0040 将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni- 4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径80mm，长度不小于700mm。涂料在室温下干燥后，未出现开裂与脱落，表明涂料与钢坯附着力良好。然后将钢坯加热至1200，保温30分钟，进行穿孔轧制成管。本次连续轧制钢坯4支，钢管外表面未产生粘钢缺陷。导板穿孔导板状态良好，未对其进行修磨。 0041 实施例4： 0042 选。

23、取以下物质作为本发明的涂料，取Al2O3重量分数为30， SiO2重量分数为27， CaO 重量分数为8， Fe3O4重量分数为5，上述物质总的重量分数为70， K2SiO3的重量分数为 10。硼化物选择Na2B4O7，重量百分比为10， NaOH重量分数为1，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.5，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.5。将上述物质均匀混合后，兑入5 倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。 0043 将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni- 4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径90mm，长度不小于700mm。涂料。

24、干燥后，未出现开裂与脱落，表明涂料与钢坯附着力良好。然后将钢坯加热至1260，保温30分钟，进行穿孔轧制成钢管。本次连续轧制钢坯3支，穿孔后钢管外表面未发生粘钢缺陷，未对穿孔导板进行修磨。 0044 比较例1： 0045 钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，表面未进行涂层，直接入炉加热至 1200，保温30分钟，并穿孔轧制成钢管。共轧制三支钢坯，，穿孔后每支钢管外表面产生五说明书 4/5 页 6 CN 104817857 B 6 处以上粘钢缺陷，并且每轧制一支，均需对导板进行修磨。 0046 比较例2： 0047 选取以下物质作为本发。

25、明的涂料，取Al2O3重量分数为35， SiO2重量分数为35， CaO 重量分数为8， Fe3O4重量分数为2，上述物质总的重量分数为80，硼化物选择Na2B4O7，重量百分比为20，将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。 0048 将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni- 4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径90mm，长度不小于700mm。涂料干燥后，出现大面积开裂与脱落，钢坯在穿孔后出现粘钢缺陷多于5处。 0049 比较例3： 0050 选取以下物质作为本发明的涂料，取Al2O3重量分数为40。

26、， SiO2重量分数为30， CaO 重量分数为10，上述物质总的重量分数为80， K2SiO3的重量分数为10。 NaOH重量分数为1，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.5，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.5。将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。 0051 将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni- 4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径90mm，长度不小于700mm。虽然涂料干燥后未出现开裂与脱落，但是由于缺少硼化物与氧化铁的润滑作用，钢管表面发现至少一处粘钢缺陷。 0052 本发明的防止高Cr、 Ni合金钢热轧粘钢缺陷的涂料，通过实施例进行描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明的内容、精神和范围内对本文所述的制作方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明的技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，均被视为包括在本发明精神、范围和内容中。说明书 5/5 页 7 CN 104817857 B 7 。

摘要
申请专利号：	CN201510227607.8	申请日：	20150507
公开号：	CN104817857B	公开日：	20171010
当前法律状态：		有效性：	有效
法律详情：
IPC分类号：	C09D1/00,C09D1/04,C09D7/12	主分类号：	C09D1/00,C09D1/04,C09D7/12
申请人：	天津钢管集团股份有限公司
发明人：	刘源,赵春辉,陈洪琪,孙宇
地址：	300301 天津市东丽区津塘公路396号
优先权：	CN201510227607A
专利代理机构：	天津才智专利商标代理有限公司	代理人：	吕志英
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内容摘要

本发明提供一种防止高Cr、高Ni合金钢在热轧过程中产生粘钢缺陷的涂料，在钢坯加热前，将涂料采用喷涂、滚刷或涂刷于钢坯外表面。该涂料的主要成分包括无机氧化物，其重量分数为50‑70％，硅酸盐混合物的重量分数为10‑30％，碱金属氢氧化物重量分数为0.2‑1％，硼化物重量分数为5‑10％，分散剂重量分数为4.5‑4.9％，粘结剂重量分数为4.5‑4.9％，另外加入2‑5倍重量的蒸馏水或者去离子水稀释。干燥后，本发明的效果是该涂料与钢坯表面的附着力良好，在钢坯运输过程中不易脱落，经过高温加热后可以防止钢坯表面的氧化脱碳，特别是在无缝钢管的穿孔轧制过程中可以有效地防止粘钢缺陷的产生，从而降低轧制工具的损耗与更换频率。

权利要求书

1.一种防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，其特征是：该涂料由成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)组成；以成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)的总重量为基准，成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)的重量分数分别为：(A)无机氧化物：重量分数为50-70％；所述成分(A)为AlO重量分数为20-30％，SiO重量分数为20-27％，CaO重量分数为5-8％，FeO重量分数为2-5％；(B)硅酸盐：重量分数为10-30％；所述成分(B)为NaSiO或KSiO的一种；(C)碱金属氢氧化物：重量分数为0.2-1％；所述成分(C)为NaOH或KOH的一种；(D)硼化物：重量分数为5-10％；所述成分(D)为NaBO或HBO的一种；(E)分散剂：重量分数为4.5-4.9％；粘结剂：重量分数为4.5-4.9％；所述成分(E)分散剂为甲基纤维素，粘结剂为聚乙烯醇；(F)蒸馏水或去离子水为上述成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)的混合物的总重量的2-5倍；所述混合物各成分的粒度不大于300目，所述涂料所形成防护涂层的厚度为不小于0.2mm、不大于1mm。

说明书

技术领域

本发明涉及用于高Cr、Ni含量的不锈钢及合金钢进行热加工时所使用的防粘钢涂料。特别是涉及一种防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，钢坯经过穿孔成为空心管坯的过程中，防止钢坯与热加工工具由于相互接触与摩擦作用而产生的粘钢缺陷。最终可以提高钢管表面质量和尺寸精度，并降低后续钢管的修磨成本。

背景技术

一般来说，钢坯的热轧变形首先需要将钢坯加热到一定温度才能够进行，此时加热温度一般高于1100℃，在加热过程中，钢坯表面难以避免的会发生氧化反应，并形成氧化物。在后续的轧制变形过程中，钢坯与轧制工具接触摩擦，并在压延力的作用下，这些表面的氧化物很容易与轧制工具粘结，最终导致在热轧变形后在被轧料表面形成大量缺陷。

作为上述现象的一个典型的例子，无缝钢管的穿孔轧制是一个极为复杂的热变形过程。该工序是将实心的钢坯制成空心管坯的过程，由于在此工序中所形成的表面缺陷很难在后续热加工过程中减轻和消除，因此防止穿孔过程中管坯表面缺陷的产生对于保证成品钢管的表面质量具有重要意义。斜轧穿孔机主要由一对互成角度的锥形或桶形轧辊构成，此外为了限制穿孔过程中坯料外径的增大，轧制水平面还需布置一对钢坯引导件，一般为导盘或者导板。钢坯经过一次咬入后在轧辊的带动下，一边旋转一边前进，在穿孔顶头的作用下形成空心的管坯。由于钢坯的周向旋转会与引导件发生剧烈的摩擦，在摩擦力的作用下，很容易在引导件上产生粘钢，并在轧制后管坯表面形成缺陷，在此情况下，就需要停止生产，对轧制工具进行修磨处理，这样会显著降低生产节奏和生产效率，特别是在制造不锈钢以及高合金无缝钢管时，穿孔轧制工具的服役条件变得更为苛刻，电机负荷也大幅升高。因此在钢坯与引导件的接触面进行润滑处理是减轻和消除粘钢缺陷的必要措施。

润滑处理的方式可以是向轧制工具喷射润滑剂，而喷射物可以选择石墨、硼酸盐系以及硅酸盐系润滑剂。但是此类方法的问题是如果喷射量较少，难以有效抑制粘钢缺陷的产生，而如果喷射量过大，则在穿孔咬入过程中由于摩擦系数的降低，导致轧辊与钢坯产生相对滑动，使钢坯无法顺利咬入。除此之外，还可以在钢坯咬入前向钢坯表面喷射润滑剂，但是由于钢坯表面产生的氧化铁皮容易在传送过程中脱落，使得润滑剂不能充分起到防粘钢的效果。

现有的润滑剂存在的问题是如果喷射到轧制工具上，由于受到冷却水的冲刷会造成润滑剂流失，难以起到润滑效果，而如果在钢坯表面进行涂刷，则在干燥过程中由于粘结不良，则会不断脱落，此外钢坯运输过程中，与导辊的接触也会导致润滑剂脱落。由此可见，润滑剂与钢坯表面良好的结合力是保证热轧制润滑效果的前提条件。除此之外，涂料需要与钢坯一起在高温下加热，加热温度一般超过1200℃，涂料中的水分或者结晶水应该充分除去，否则会由于水的沸腾起泡而导致涂料与钢坯发生剥落。因此研发一种可以有效防止粘钢缺陷产生的钢坯外表面涂料，对于经济、高效的生产高合金无缝钢管十分必要。

发明内容

针对现有的润滑剂存在的问题，本发明的目的是提供一种防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，以利于一方面在不影响钢坯穿孔咬入的前提下，可以有效地防止粘钢缺陷的产生。本发明的涂料是用于钢坯外表面涂敷，一方面可以减少钢坯外表面在高温加热以及保温过程中的氧化脱碳，另一方面在采用斜轧穿孔过程中还可以在起到润滑的效果，防止粘钢缺陷的产生。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是提供防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，其特征是：该涂料组分按重量％包括以下成分：

(A)无机氧化物：重量分数为50-70％；

(B)硅酸盐：重量分数为10-30％；

(C)碱金属氢氧化物：重量分数为0.2-1％；

(D)硼化物：重量分数为5-10％；

(E)分散剂：重量分数为4.5-4.9％；粘结剂：重量分数为4.5-4.9％；

(F)蒸馏水或去离子水，上述混合物总重量的2-5倍。

本发明的效果是将该涂料充分搅拌混合后，可使用喷涂、滚刷或者涂刷的方法涂敷于钢坯表面，待涂料干燥后即可入炉加热，并进行后续的热穿孔轧制。本发明的效果是钢坯表面的涂层经室温干燥后不会大面积脱落和开裂，并且在搬运和辊道传送过程中仍能得以保持，钢坯进行涂层后，钢坯表面涂层覆盖率可以达到90％以上，说明涂料与钢坯表面具有良好的粘合力。钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，穿孔轧制后的钢管，未进行涂层的钢管外表面产生了多于五处的粘钢缺陷，由于粘钢缺陷的产生，每轧制一只钢管，均需要对导板进行修磨一次，而经过涂层后的钢坯经过穿孔后，钢管外表面没有观察到粘钢缺陷，而导板也无需进行修磨。因此有效的降低了轧制工具的修磨与更换频率，有效提高了高合金无缝钢管的生产效率。

具体实施方式

结合实施例对本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料及使用过程加以说明。

本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料，该涂料组分按重量％包括以下成分：

(A)无机氧化物：重量分数为50-70％；

(B)硅酸盐：重量分数为10-30％；

(C)碱金属氢氧化物：重量分数为0.2-1％；

(D)硼化物：重量分数为5-10％；

(E)分散剂：重量分数为4.5-4.9％；粘结剂：重量分数为4.5-4.9％；

(F)蒸馏水或去离子水，上述混合物总重量的2-5倍。

所述成分(A)为Al2O3重量分数为20-30％，SiO2重量分数为20-27％，CaO重量分数为5-8％，Fe3O4重量分数为2-5％；

所述成分(B)为Na2SiO3或K2SiO3的一种；

所述成分(C)为NaOH或KOH的一种；

所述成分(D)为Na2B4O7或H3BO3的一种；

所述成分(E)分散剂为甲基纤维素，粘结剂为聚乙烯醇。

本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料成分中，选取上述无机氧化物，该无机氧化物中的氧化铝、氧化硅为涂料干燥后形成钢坯表面涂层的主要成分，可以防止钢坯在加热以及保温过程中氧化和脱碳。氧化钙的加入主要是降低涂层在高温下的粘度，加入Fe3O4，一方面可以增加涂层的强度，并在穿孔轧制过程中起到一定的润滑效果。其中Al2O3重量分数为20-30％，SiO2重量分数为20-27％；CaO重量分数为5-8％，Fe3O4重量分数为2-5％，其总重量百分比为大于50％小于70％，硅酸盐的重量百分比为大于10％小于30％。碱金属氢氧化物可以与钢坯表面氧化层发生反应而改善高温下涂层与钢坯的附着力，需要注意的是如果碱金属氢氧化物的加入量过多，容易引起钢坯在高温加热时的碱性腐蚀，导致热加工后成品管表面质量的降低，因此加入量要严格控制，碱金属氢氧化物的重量百分比为大于0.2％，小于1％。添加硼化物，其重量百分比为大于5％小于10％，硼化物的作用主要为提高涂层在高温下的润滑作用。分散剂选择甲基纤维素，重量百分数为大于4.5％小于4.9％，其作用为使无机氧化物均匀分散。粘结剂选择聚聚乙烯醇，其作用为提高涂料在室温环境下与钢坯的粘结力，防止涂料干燥后发生开裂，以及钢坯在运输过程中涂层发生脱落，重量百分比为大于4.5％小于4.9％，如果该粘结剂的加入量过少，不利于涂层与钢坯的附着，加入量过大，则会导致加热过程中涂层中形成大量的气泡，并影响高温时涂层的附着力。

上述混合物各组成的粒度不大于300目，如果粒度过大，上述涂料与钢坯表面附着力会下降，并导致钢坯在运输过程中涂层与钢坯剥离，除此之外还会在热加工过程中造成管材表面地划伤。将上述混合物混合搅拌均匀后，用蒸馏水或者去离子水溶解，并充分搅拌。然后将上述涂料涂刷于钢坯表面，涂刷过程中应尽量保证涂料均匀的分布于钢坯表面，涂刷完毕后在室温下充分干燥以除去涂料中的水分，涂层的厚度为不小于0.2mm，不大于1mm，涂层厚度过小时，难以防止钢坯在加热时的氧化脱碳，并在热轧过程中难以起到充分润滑的效果，而涂层厚度过大，则不利于钢坯热轧后的尺寸控制。

本发明的防止高Cr、高Ni合金钢热轧制粘钢的防护涂料特别适用于采用穿孔工艺生产高合金无缝钢管，其在室温下具有良好的粘着力，高温时具有优良的耐热性，可以有效防止钢坯表面氧化脱碳，并在热加工时起到润滑效果。除此之外，涂料在轧制后会从加工件表面自行剥离，并不会对后续加工带来额外的成本增加。

以下为本发明的具体实施方案：

实施例1：

选取以下物质作为本发明的涂料，取无机氧化物Al2O3重量分数为20，SiO2重量分数为20，CaO重量分数为5％，Fe3O4重量分数为5％。上述物质总的重量分数为50％，硅酸盐选用Na2SiO3，重量分数为30％。NaOH重量分数为0.2％，硼化物为H3BO3，重量分数为10％，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.9％，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.9％。将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。

将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径75mm，长度不小于700mm。涂料在室温下干燥后，未出现开裂与脱落，将钢坯加热至1230℃，保温30分钟，采用斜轧穿孔工艺制成钢管。本次连续轧制钢坯3支，钢管外表面未观察到粘钢缺陷，说明涂料具有良好的润滑效果。由于没有发生粘钢缺陷，未对穿孔导板进行修磨。

实施例2：

选取以下物质作为本发明的涂料，取无机氧化物Al2O3重量分数为30，SiO2重量分数为27，CaO重量分数为8％，Fe3O4重量分数为5％。上述物质总的重量分数为70％，硅酸盐选用Na2SiO3，重量分数为15％。NaOH重量分数为1％，硼化物为H3BO3，重量分数为5％，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.5％，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.5％。将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的去离子水，并搅拌均匀。

将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径75mm，长度不小于700mm。涂料在室温下干燥后，未出现开裂与脱落，将钢坯加热至1230℃，保温30分钟，采用斜轧穿孔工艺制成钢管。本次连续轧制钢坯2支，钢管外表面未观察到粘钢缺陷，说明涂料具有良好的润滑效果。由于没有发生粘钢缺陷，未对穿孔导板进行修磨。

实施例3：

选取以下物质作为本发明的涂料，取Al2O3重量分数为30，SiO2重量分数为27，CaO重量分数为6％，Fe3O4重量分数为2％，上述物质总的重量分数为65％，硅酸盐选用K2SiO3，重量分数为15％。KOH的重量分数为0.5％，硼化物选择Na2B4O7，重量百分比为10％，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.7％，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.8％。将上述物质均匀混合后，兑入4倍混合物重量的去离子水，并搅拌均匀。

将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径80mm，长度不小于700mm。涂料在室温下干燥后，未出现开裂与脱落，表明涂料与钢坯附着力良好。然后将钢坯加热至1200℃，保温30分钟，进行穿孔轧制成管。本次连续轧制钢坯4支，钢管外表面未产生粘钢缺陷。导板穿孔导板状态良好，未对其进行修磨。

实施例4：

选取以下物质作为本发明的涂料，取Al2O3重量分数为30，SiO2重量分数为27，CaO重量分数为8％，Fe3O4重量分数为5％，上述物质总的重量分数为70％，K2SiO3的重量分数为10％。硼化物选择Na2B4O7，重量百分比为10％，NaOH重量分数为1％，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.5％，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.5％。将上述物质均匀混合后，兑入5倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。

将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径90mm，长度不小于700mm。涂料干燥后，未出现开裂与脱落，表明涂料与钢坯附着力良好。然后将钢坯加热至1260℃，保温30分钟，进行穿孔轧制成钢管。本次连续轧制钢坯3支，穿孔后钢管外表面未发生粘钢缺陷，未对穿孔导板进行修磨。

比较例1：

钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，表面未进行涂层，直接入炉加热至1200℃，保温30分钟，并穿孔轧制成钢管。共轧制三支钢坯，，穿孔后每支钢管外表面产生五处以上粘钢缺陷，并且每轧制一支，均需对导板进行修磨。

比较例2：

选取以下物质作为本发明的涂料，取Al2O3重量分数为35，SiO2重量分数为35，CaO重量分数为8％，Fe3O4重量分数为2％，上述物质总的重量分数为80％，硼化物选择Na2B4O7，重量百分比为20％，将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。

将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径90mm，长度不小于700mm。涂料干燥后，出现大面积开裂与脱落，钢坯在穿孔后出现粘钢缺陷多于5处。

比较例3：

选取以下物质作为本发明的涂料，取Al2O3重量分数为40，SiO2重量分数为30，CaO重量分数为10％，上述物质总的重量分数为80％，K2SiO3的重量分数为10％。NaOH重量分数为1％，分散剂为甲基纤维素，重量百分比为4.5％，粘结剂为聚乙烯醇，重量百分比4.5％。将上述物质均匀混合后，兑入2倍混合物重量的蒸馏水，并搅拌均匀。

将上述涂料均匀涂刷于钢坯表面，并在室温下进行干燥，钢坯材质为25Cr-7Ni-4MoN超级双相不锈钢，钢坯尺寸为直径90mm，长度不小于700mm。虽然涂料干燥后未出现开裂与脱落，但是由于缺少硼化物与氧化铁的润滑作用，钢管表面发现至少一处粘钢缺陷。

本发明的防止高Cr、Ni合金钢热轧粘钢缺陷的涂料，通过实施例进行描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明的内容、精神和范围内对本文所述的制作方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明的技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，均被视为包括在本发明精神、范围和内容中。