蔡翔，刘旭，陈学勇

1 引言

在有害成分含量高的高温工况下，传统的预热器耐热钢内筒挂片存在严重的腐蚀问题，天津水泥工业设计研究院有限公司（以下简称：天津水泥院）曾研发过一种新型耐热钢材料TRG-ZA-10[1]以解决该问题，以该款耐热钢材料制作的挂片能够在高S、Cl的高温工况下使用22～24个月，虽然延缓了腐蚀，但不能隔绝腐蚀。

从2017年10月，天津水泥院开始着手研究“金属+陶瓷复合材料”的复合成型工艺，在T709U[2]材料外表层复合自主研发陶瓷耐磨层（陶瓷涂层相关材料的研发始于2012年），以实现金属强韧性能与陶瓷耐磨损耐腐蚀性能的结合，在保证使用寿命不低于TRG-ZA-10耐热钢材料的前提下，降低成本。

2 实验室试验

通过调整成分和高温复合工艺参数，天津水泥院实现了自主研发的陶瓷涂层材料和金属材料收缩率的匹配，不仅有效保证了两种材料的结合强度，而且在高温冲击磨损的工况下，可确保陶瓷涂层材料不开裂、不剥落。

首先，采用不锈钢板作为试验用基体，表面涂覆陶瓷涂料层，涂刷次数根据基体表面吸收情况而定。在高温炉中对涂覆好涂层的金属材料进行高温复合，按照设定的温度和时间进行操作，完成高温复合，试样复合前后的状态见图1。

图1 试样复合前后的状态

其次，采用线切割机切割铸造挂片（基体材料T709U）局部作为试验用工件，见图2。

图2 铸造挂片的涂覆状态和复合状态

3 工业试验及性能测试

3.1 工业试验

2017年12月，天津水泥院对自主研发的陶瓷涂层材料进行了工业试验。……