冷却速率不一样，钢的结构也会发生相应的改变，原子间彼此的作用方式发生改变。 因此，冷却过程也是必不可少的工序。

1。1。2 热处理保护涂层的主要保护机理

互熔反应类，在热处理工艺的升温中形成半熔的氧化层薄膜隔绝气相、金属相之间 的区域。少量的氧化物溶解在膜中，让膜层产生了很好的粘接性。通过隔离反应物质相 来达到保护效果。

消耗反应类，在涂料中添加对基体和钢材为惰性的活性组分，让促使氧气和活性组 分反应，使涂层表面形成真空隔离，使基材本身和有害物质隔离，达到保护目的。

惰性熔膜屏蔽类，利用惰性氧化物为主的涂层，经过一段时间的持续升温后，惰性 氧化物质熔融形成致密保护膜，从而隔绝基体和空气，保护基体。

1。2 国内研究热处理保护涂料发展情况

1。3 国外热处理保护涂料研究现状

1。4 陶瓷—玻璃保护涂层

1。4。1 涂层的主要成分及其作用

其成分为 SiO2、Al2O3、H3BO3、CaCO3、K2CO3、TiO2、MgO、MoO3、Li2CO3。 其中 SiO2 是构成涂层的主要成分。[6]按照 Zachariasen 提出的氧化物理论，涂层的主要 成分被分为：玻璃形成体、网络改良体和网络中间体[4]。

（1）玻璃形成体

二氧化硅在熔体里形成的硅-氧四面体，四面体中的 Si-O 键的键能很高,因此玻璃- 陶瓷材料的粘度、化学稳定性会增加,从而提高涂料的软化温度。涂层熔化时厚度会减小， 而密度增大，导致多孔性急剧降低,最终形成了以[Si-O」四面体通过角顶连接成三维网 络结构，形成的骨架的网络结构性质粘滞而紧密。液态或粘滞态形成，由均匀分散的固 体颗粒构成的松散结构的多孔层逐渐消失。由此热处理中会形成隔绝空气的致密熔膜。 疏松的结构还可以减小线膨胀系数[6, 7]。

（2）网络中间体。氧化硼加入到配料中能全面提高涂料的性能,但是会产生硼反现 象,致使熔体的性能反预期发展。氧化铝的加入，可以大大提高其软化温度和粘度,也就 是提高涂层的耐高温能力。氧化硼（B2O3）分解为 BO3 和 BO4 后进入 SiO4 四面体中， 使得整个体系的整体性和紧密度大大提高。

（3）网络改良体。碱土金属氧化物(如氧化钡、氧化镁、氧化钙等)的能够使涂层具 有更好的机械性能、物理性能和化学性能。碱金属氧化物在硅酸盐玻璃工业中作为助熔 剂,加到涂层当中是为了使涂层能在适宜的低温情况下软化,但是被保护的基体在高温下 会被过量的碱金属氧化物腐蚀。氧化硅四面体的网络结构的空穴中,碱金属氧化物的金属 离子会填补空穴，形成了致密的隔气层。

无碱玻璃中，碱土金属氧化物不仅使高温区粘度降低，也使低温区粘度降低。中间 体 Al2O3 属于中间体氧化物，本身单独不能被制成玻璃，但可以加入到玻璃体系的组分 中用来提高其软化温度和粘度，即提高涂层的耐高温能力，降低玻璃和涂层的热膨胀系

数，若考虑到这种情况以及被保护金属和涂层的热膨胀系数，就能用 ZrO2 制得自行剥 落的涂层 TiO2 是一个很重要的组分，可以把玻璃中带非桥氧的[SiO4]四面体聚集在一 起，还能起到提高熔体的可熔性和润湿性的作用。

（4）碱金属碱金属会产生双碱效应或者三碱效应[4]。扩散系数、热膨胀系数、电导 率和介质损耗在两种碱金属离子含量满足一定的混合比例时会出现极小值，故可利用混 合碱效应来降低热膨胀系数和介质损耗，提高化学稳定性。通过碱金属填补四面体网状 结构的方式，可以隔绝高温炉气，避免了基体的氧化和破坏。