金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法

技术领域

本发明涉及室温至高温状况下金属表面保护，以及金属轧制、锻造和挤压等热加工领域，具体涉及一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，金属高温防护润滑涂层是一种在金属室温至高温服役、以及轧制、锻造和挤压等热加工过程中的氧化、氮化防护及表面润滑涂层材料。

背景技术

金属轧制、锻造及挤压通常在高温下进行，其轧制、锻造及挤压的温度根据金属及工艺的不同通常分别可达700～1350℃、500～1200℃和600～1250℃。在对金属进行加热、运输和热加工(轧制、锻造或挤压等)过程中，金属会与空气中氧气、氮气反应生成氧化皮或氮化物，造成金属材料浪费，甚至直接影响到后续产品的质量，另外运输过程中会造成温降，据统计，每运输一次温度会降低100～300℃，这对后续进行轧制、锻造及挤压工艺造成了很大的困难，同时由于金属传热系数高，造成轧辊、锻造模具及挤压模具的温度升高，并且在轧制、锻造及挤压过程中，当金属与轧辊和模具间的摩擦力较大时，会造成了金属表面有明显划痕以及模具的磨损，减少了模具的使用寿命。此外，在金属高温服役工况下，也面临着被空气氧化、氮化等问题。

为了降低金属在高温服役、加热、运输和轧制、锻造和挤压热加工过程中的氧化、氮化等情况，目前，已经开发出多种防护技术，在金属加热方面一般采用惰性气体保护加热。此外，虽然已经研制出了很多抗氧化涂层，但大多数涂层的应用温度小于1200℃，应用温度区间小，对于大多数镍基合金，其抗氧化温度过低；对于金属运输过程的温降问题，一般的解决方法是对金属二次加热或者将开始加热的温度升高，这不仅会耗费大量的能源，还容易超过金属的相变点温度，使金属的组织发生变化，造成生产的产品性能降低，甚至产品报废；对于在轧制、锻造和挤压热加工过程中，高温金属可导致模具的温度过高，并且金属的氧化、氮化和金属与模具的摩擦会造成模具寿命降低。目前的涂层主要作用为防氧化，但其防护的温度范围有限，难以实现低温的防护，又很少有能起到润滑的作用，并且某些涂层中含有 PbTiO

轧制、锻造和挤压等热加工是金属生产的重要手段，并且轧制、锻造和挤压等热加工过程涉及到金属加热、变形、相变、传热、新表面形成、金属高温防护润滑涂层软化、熔融等复杂的行为，因此，为了获得高质量的产品，减少金属坯料的浪费、模具磨损及工艺能耗，具有润滑作用的金属高温防护润滑涂层是轧制、锻造和挤压等热加工过程的重要功能材料。亟需要开发新的适应于轧制、锻造和挤压等热加工全流程生产的绿色环保、对金属基体无害且能回收重复使用的防护润滑涂层。

发明内容

本发明是为实现金属高温服役、以及轧制、锻造和挤压等热加工过程中金属表面的全过程防护，减少运输过程中的温降，并增强润滑，提高模具寿命，提供了一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，该方法金属高温防护润滑涂层，使用温度范围宽、在热加工过程中能够起到润滑作用，且能够回收再利用，绿色环保。

为了实现上述目的，采用的技术方案如下：

本发明的金属高温防护润滑涂层包括的成分及各个成分的质量百分比为：0～90wt.％氧化物粉体A(粒径为100～700目)、0～90wt.％氧化物粉体B(粒径为100～700目)、0.2～50wt.％固体颗粒添加剂(粒径为1nm～300μm)、1～50wt.％溶剂和0～5wt.％表面活性剂，各个成分的质量百分比之和为100wt.％；

其中，氧化物粉体A包括的成分及各个成分的质量百分比为：1～70wt.％B

氧化物粉体B包括的成分及各个成分的质量百分比为：5～75wt.％SiO

所述固体颗粒添加剂为：TiB

所述的溶剂包括的成分及各个成分的质量百分比为：1～5wt.％羧甲基纤维素、0.5～20wt.％水玻璃、0.5～5wt.％聚丙烯酸钠或聚乙烯醇或聚氨酯、余量为水；所述的水玻璃为钠水玻璃或钾水玻璃，钠水玻璃的模数为0.5～3.5，钾水玻璃的模数为1～4。

所述表面活性剂为乙醇、乙二醇、油酸中的一种或几种的混合物。

本发明的金属高温防护润滑涂层所采用的成分无氟化物、铅氧化物、重铬氧化物等对环境存在潜在危害的成分，属于绿色环保型涂层材料；此外，金属高温防护润滑涂层所采用的成分中无氮化物等对金属材料存在潜在渗氮的物质。金属高温防护润滑涂层所采用的成分中，羧甲基纤维素、聚乙烯醇或聚氨酯等溶剂中的有机组分，可以在低温如400℃以下对金属基体起到保护作用。氧化物粉体A为磷硼酸盐低熔点体系，其软化及熔化温度低于400℃，能在低温下熔化润湿金属基体，同时，起到粘结未熔化粉体的作用；氧化物粉体B为硅酸盐或硅硼酸盐体系，主要在较高温度下发挥防护作用。固体颗粒添加剂主要有硼化物及部分高熔点氧化物等组成，TiB

本发明的一种金属高温防护润滑涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：根据制备的金属高温防护润滑涂层中的各个成分的配比，分别准备氧化物粉体A 对应成分的原料、氧化物粉体B对应成分的原料、固体颗粒添加剂、溶剂对应成分的原料和表面活性剂；

步骤2：将氧化物粉体A对应成分的原料混合均匀，得到氧化物粉体A混合原料；

氧化物粉体A混合原料投入1200℃～1500℃高温熔炼炉进行熔炼；然后将熔炼后的物料进行淬火处理，破碎得到氧化物粉体A；

将氧化物粉体B对应成分的原料混合均匀，得到氧化物粉体B混合原料；

将氧化物粉体B混合原料投入1200℃～1500℃高温熔炼炉进行熔炼；然后将熔炼后的物料进行淬火处理，破碎得到氧化物粉体B；

步骤3：将固体颗粒添加剂、步骤2中得到的氧化物粉体A、氧化物粉体B以及步骤1中溶剂中水的5-30wt.％和0-5wt.％表面活性剂进行球磨混合，球磨1～24h，得到金属高温防护润滑涂层初级产品；

步骤4：将步骤1中的溶剂原料按比例进行配置，将溶剂中扣除5-30wt.％的水加热到 80～100℃，然后加入1～5wt.％羧甲基纤维素、0.5～20wt.％钠水玻璃(模数0.5～3.5)或钾水玻璃(模数1～4)、0.5～5wt.％聚丙烯酸钠或聚乙烯醇或聚氨酯，搅拌均匀，降至室温，得到溶剂；

步骤5：将步骤3中得到的金属高温防护润滑涂层初级产品与步骤4中得到的溶剂混合均匀，即得到金属高温防护润滑涂层料浆。

本发明的一种金属高温防护润滑涂层的用法，包括以下步骤：

步骤一：金属表面覆盖涂层

将金属高温防护润滑涂层料浆在室温下喷涂、浸蘸或刷涂在金属表面，并自然干燥或200℃以内低温干燥，即得到带有金属高温防护润滑涂层的金属；其中，高温防护润滑涂层的厚度0.1～1.0mm；

步骤二：加热

将步骤一中带有金属高温防护润滑涂层的金属，根据金属及工艺的特性加热到指定温度，然后运输至轧制、锻造或挤压相对应的设备中；所述的指定温度范围为室温至1450℃；待金属温度均匀后出炉，得到热态金属，往热态金属上喷吹、布撒或滚涂干粉或不喷吹、布撒或滚涂干粉，喷吹、布撒或滚涂干粉则进一步增加涂层厚度，更好的实现润滑和防护，得到加热后的金属。在加热过程中，涂层在金属表面釉化良好，在运输过程中的温降为30～60℃。总体而言，与未用金属高温防护润滑涂层相比较，防氧化氮化能力提高，涂层防护的金属未发现明显表面氧化。同时，有效的抑制了运输过程中的温降，节省了能耗，为实际生产中增加了效益。

步骤三：热加工或高温服役

将步骤二中加热后的金属，在高温下服役，服役温度为室温至1450℃，空冷或水冷至室温，回收自动脱落的金属高温防护润滑涂层；

采用热加工为轧制、锻造或挤压中的一种：

(1)轧制：将步骤二中加热后的金属进行轧制，轧制温度为：700～1450℃，轧制后进行空冷或者水冷至室温，回收自动脱落的金属高温防护润滑涂层；

(2)锻造：将步骤二中加热后的金属进行锻造，其特征在于，锻造温度：650～1350℃，锻造后的坯料进行空冷或者盐浴后，回收自动脱落的金属高温防护润滑涂层；

(3)挤压：将步骤二中加热后的金属进行挤压，挤压温度：500～1250℃，挤压后的坯料进行空冷后，高压水冲刷去除表面金属高温防护润滑涂层。

在轧制、锻造、挤压热加工过程中，有效的减少了金属与模具间的摩擦力，由于本发明中金属高温防护润滑涂层的特性，有效的降低金属坯与模具间的导热系数，导热系数从 15～240W/(m·K)降低至1～5W/(m·K)；有效的延长了模具的使用寿命；并且轧制、锻造、挤压热加工过程中的温降为25～40℃，轧制、锻造、挤压热加工后的金属坯表面并没有发现明显氧化现象。

所述步骤二中，干粉为：氧化物粉体A、氧化物粉体B和固体颗粒添加剂混合物，各个成分的质量百分比为：1～90wt％氧化物粉体A、1～90wt％氧化物粉体B和0.2～50wt％固体颗粒添加剂，各个成分的质量百分比之和为100％。

根据本发明的另一个目的，还提供了一种金属高温防护润滑涂层的回收再利用方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将回收金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至20～700目，得到粉碎的涂层；

步骤(2)：将粉碎的涂层与固体颗粒添加剂混合，后加入水和表面活性剂进行球磨进一步混合，得到粉体浆料；其中，按质量比，粉碎的涂层：固体颗粒添加剂：水：表面活性剂＝(60-100)： (0.1-20)：(5-30)：(0-5)；

步骤(3)：按以下配比，配制溶剂；

溶剂包括的成分及各个成分的质量百分比为：1～5wt.％羧甲基纤维素、0.5～20wt.％水玻璃、 0.5～5wt.％聚丙烯酸钠或聚乙烯醇或聚氨酯、余量为水；所述的水玻璃为钠水玻璃或钾水玻璃，钠水玻璃的模数为0.5～3.5，钾水玻璃的模数为1～4；

其中，需要按扣除5-30wt％水后的比例配制溶剂；

步骤(4)：将混合后的粉体浆料加入到溶剂中并进一步搅拌混合均匀，得到回收再利用的金属高温防护润滑涂层。

所述金属高温防护润滑涂层可回收利用5至30次。

本发明的金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，其相比于现有技术，有益效果体现在：

1、有效的抑制了金属坯从加热到运输再轧制、锻造、挤压热加工过程的全流程的氧化、氮化问题，减轻了金属坯运输过程和轧制、锻造、挤压热加工过程中的温降情况，同时由于本发明的涂层带有润滑作用，并且传热系数低，使得加工的高温金属表面质量好，缺陷少，金属氧化较轻，有效的延长了模具的寿命，减少了金属表面的划痕等缺陷，提高了产品质量。

2、本发明的金属高温防护的轧制、锻造、挤压热加工方法，能够有效的回收再利用脱落的涂层，实现了资源的循环利用，节省了时间、工艺、节约了成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种TA2钛金属涂覆涂层前后的表面形貌图，其中，(a)涂敷前，(b)涂敷后；

图2为本发明实施例提供的一种TA2钛金属涂覆涂层后进行高温加热后的表面形貌图，其中，(a)高温加热后表面形貌，(b)涂层脱落后表面形貌。

具体实施方式

为进一步明确本发明的实施过程，以下结合具体的实施例进行说明。。

以下实施例中，SiO

实施例1

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是TA2钛金属。

(1)按比例为35wt.％氧化物粉体A、30wt.％氧化物粉体B、18wt.％TiO

(2)将60wt.％B

将59.2wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与1μm的固体颗粒添加剂TiO

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将1.5wt.％羧甲基纤维素溶于77wt.％水中并搅拌2h，加入5wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入1.5wt.％聚乙烯醇，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(4)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(5)将金属高温防护润滑涂层浆料喷涂、浸蘸或刷涂在TA2钛坯锭表面，并自然干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的TA2钛坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为0.3mm；其中，涂覆前后的表面形貌图见图1，说明涂覆效果好。

(6)将带有金属高温防护润滑涂层的TA2钛坯锭放入感应炉中加热到900℃，待金属坯锭温度均匀后出炉，得到热态金属坯锭，往热态金属坯锭上喷吹干粉，进一步增加涂层厚度，更好的实现润滑和防护，得到加热后的金属坯锭，高温加热后的表面形貌图见图2(a)，说明其防氧化效果好，然后运输至挤压相对应的设备进行挤压，挤压温度：850℃。运输TA2钛坯锭过程中的温降为50℃，其中，干粉各个成分的质量百分比为：90wt.％氧化物粉体A、1wt.％氧化物粉体B和9wt.％固体颗粒添加剂，其中，氧化物粉体A、氧化物粉体B的成分组成同步骤(2)。

(7)挤压后，将TA2钛坯锭进行空冷，金属高温防护润滑涂层大都自行脱落见图2(b)，说明脱落性能好，得到挤压后的TA2产品，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。挤压后的钛坯锭表面未发现明显氧化；挤压模具的磨损较小。

(8)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至400目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂MgO混合，然后加入水和乙醇进行球磨10h混匀，得到粉体浆料；按质量比，粉碎的涂层：固体颗粒添加剂：水：乙醇＝100:5:10:2；

(9)按2wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钠水玻璃，1wt.％的聚丙烯酸钠和92wt.％水称量原料，并将在步骤(8)加入的水扣除，剩余的水加热至80℃，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2 h，加入钠水玻璃，搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(10)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用10次。

实施例2

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是TC4钛合金。

按比例为40wt.％氧化物粉体A、30wt.％氧化物粉体B、15wt.％锆英石(固体颗粒添加剂)、 12wt.％溶剂和3wt.％油酸(表面活性剂)制作金属高温防护润滑涂层；其中，溶剂按1.5wt.％的羧甲基纤维素，7.5wt.％的钠水玻璃，0.5wt.％的聚丙烯酸钠和90.5wt.％水称量原料；

(2)将56wt.％B

将65wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与微米固体颗粒添加剂锆英石混合，加入溶剂中12wt.％的水和3wt.％油酸进行球磨20h混匀，得到金属高温防护润滑涂层初级产品。

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将1.5wt.％羧甲基纤维素溶于78.5wt.％水中并搅拌2h，加入7.5wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入0.5wt.％聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(5)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(6)将金属高温防护润滑涂层浆料喷涂、浸蘸或刷涂在TC4钛合金坯锭表面，并在100℃低温干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的TC4钛合金坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为0.35mm；

(7)将带有金属高温防护润滑涂层的TC4钛合金坯锭放入加热炉中加热到1000℃，待金属坯锭温度均匀后出炉，得到热态金属坯锭，往热态金属坯锭上喷吹干粉，进一步增加涂层厚度，更好的实现润滑和防护，得到加热后的金属坯锭，然后运输至轧制相对应的设备进行轧制，轧制温度：950℃。运输TC4钛合金坯锭过程中的温降为50℃，其中，干粉各个成分的质量百分比为：1wt.％氧化物粉体A、90wt.％氧化物粉体B和9wt.％固体颗粒添加剂，其中，氧化物粉体A、氧化物粉体B的成分组成同步骤(2)。

(8)轧制后，将TC4钛合金坯锭进行水冷，金属高温防护润滑涂层大都自行脱落，得到轧制后的产品，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。轧制后的钛坯锭表面未发现明显氧化。

(9)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨至500目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂锆英石混合，然后加入水和油酸进行球磨混匀，得到粉体浆料；按质量比，粉碎的涂层：固体颗粒添加剂：水：油酸＝100:5:12:3；

(10)按1.8wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钠水玻璃，1.2wt.％的聚丙烯酸钠和92wt.％的水称量原料，并将在步骤(9)加入的水扣除，剩余的水加热至85℃，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钠水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(11)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用15次。

实施例3

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是TC11钛合金。

(1)按比例为45wt.％氧化物粉体A、35wt.％氧化物粉体B、10wt.％ZrB

(2)将55wt.％B

将66wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与固体颗粒添加剂ZrB

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将3wt.％羧甲基纤维素溶于76.3wt.％水中并搅拌2h，加入4.5wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入1.2wt.％聚氨酯，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(5)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，静置12h，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(6)将金属高温防护润滑涂层浆料刷涂在TC11钛合金坯锭表面，并在50℃低温干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的TC11钛合金坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为 0.55mm；

(7)将带有金属高温防护润滑涂层的TC11钛合金坯锭放入电磁感应炉中加热到1020℃，保温2h，待金属坯锭温度均匀后出炉，得到热态金属坯锭，往热态金属坯锭上喷吹干粉，进一步增加涂层厚度，更好的实现润滑和防护，得到加热后的金属坯锭，然后运输至锻造相对应的设备进行锻造，锻造温度：975℃。运输TC11钛合金坯锭过程中的温降为45℃，其中，干粉各个成分的质量百分比为：25wt.％氧化物粉体A、25wt.％氧化物粉体B和50wt.％固体颗粒添加剂，其中，氧化物粉体A、氧化物粉体B的成分组成同步骤(2)。

(8)锻造后，将TC11钛合金坯锭进行水冷，金属高温防护润滑涂层大都自行脱落，得到锻造后的TC11钛合金，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。锻造后的钛坯锭表面未发现明显氧化。

(9)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至700目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂ZrB

(10)按2.6wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钠水玻璃，1.1wt.％的聚氨酯和91.3wt.％的水称量原料，并将在步骤(9)加入的水扣除，剩余的水加热至沸腾，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钠水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(11)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用20次。

实施例4

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是441铁素体不锈钢。

(1)按比例为35wt.％氧化物粉体A、47wt.％氧化物粉体B、10wt.％Cr

(2)将53wt.％B

将60wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与固体颗粒添加剂Cr

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将3.5wt.％羧甲基纤维素溶于72.1wt.％水中并搅拌2h，加入4wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入1.4wt.％聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(5)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，静置12h，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(6)将金属高温防护润滑涂层浆料刷涂在441铁素体不锈钢表面，并自然干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的441铁素体不锈钢坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为 0.45mm；

(7)带有金属高温防护润滑涂层的441铁素体不锈钢连接件可以在燃料电池工作的600℃温度下服役。

(8)在反复的升降温过程中，金属高温防护润滑涂层可能会有脱落，待降温后可对脱落部位进行修补，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。

(9)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至700目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂Cr

(10)按2.8wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钠水玻璃，1.3wt.％的聚丙烯酸钠和90.9wt.％的水称量原料，并将在步骤(9)加入的水扣除，剩余的水加热至90℃，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钠水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(11)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用15次。

实施例5

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：本实施例采用的金属是304不锈钢。

(1)按比例为30wt.％氧化物粉体A、45wt.％氧化物粉体B、8wt.％TiO

(2)将50wt.％B

将55wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与固体颗粒添加剂TiO

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将4.5wt.％羧甲基纤维素溶于74wt.％水中并搅拌2h，加入5wt.％钾水玻璃，并搅拌1h，加入1.5wt.％聚氨酯，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(5)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，静置12h，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(6)将金属高温防护润滑涂层浆料刷涂在304不锈钢坯锭表面，并自然干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的304不锈钢坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为0.5mm；

(7)带有金属高温防护润滑涂层的304不锈钢坯锭连接件可以在燃料电池工作的650℃温度下服役。

(8)在反复的升降温过程中，金属高温防护润滑涂层可能会有脱落，待降温后可对脱落部位进行修补，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。

(9)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至600目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂TiO

(10)按3wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钾水玻璃，1.5wt.％的聚氨酯和90.5wt.％的水称量原料，并将在步骤(9)加入的水扣除，剩余的水加热至95℃，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钾水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(11)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用18次。

实施例6

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是316L不锈钢。

(1)按比例为40wt.％氧化物粉体A、40wt.％氧化物粉体B、7wt.％B(固体颗粒添加剂)、 1.2wt.％乙醇(表面活性剂)和11.8wt.％溶剂制作金属高温防护润滑涂层；其中，溶剂按3wt.％的羧甲基纤维素，4.5wt.％的钠水玻璃，1.5wt.％的聚乙烯和91wt.％水称量原料；

(2)将58wt.％B

将65wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与固体颗粒添加剂B混合，加入溶剂中11.8wt.％的水和1.2wt.％乙醇进行球磨20h，得到金属高温防护润滑涂层初级产品。

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将3wt.％羧甲基纤维素溶于79.2wt.％水中并搅拌2h，加入4.5wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入1.5wt.％聚乙烯，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(5)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，静置12h，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(6)将金属高温防护润滑涂层浆料刷涂在316L不锈钢坯锭表面，并自然干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的316L不锈钢坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为0.5mm；

(7)带有金属高温防护润滑涂层的316L不锈钢连接件可以在燃料电池工作的650℃温度下服役。

(8)在反复的升降温过程中，金属高温防护润滑涂层可能会有脱落，待降温后可对脱落部位进行修补，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。

(9)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至600目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂B混合，然后加入水和乙醇进行球磨10h混匀，得到粉体浆料；按质量比，粉碎的涂层：固体颗粒添加剂：水：乙醇＝100:4.5:11.8:1.2；

(10)按3.5wt.％的羧甲基纤维素，5.5wt.％的钠水玻璃，1.5wt.％的聚乙烯和89.5wt.％的水称量原料，并将在步骤(9)加入的水扣除，剩余的水加热至沸腾，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钠水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(11)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用18次。

实施例7

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是GH93镍基变形高温合金。

(1)按比例为30wt.％氧化物粉体A、45wt.％氧化物粉体B、15wt.％MgO(固体颗粒添加剂)、 3wt.％乙二醇(表面活性剂)和7wt.％溶剂制作金属高温防护润滑涂层；其中，溶剂按4.5wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钠水玻璃，1.5wt.％的聚丙烯酸钠和89wt.％水称量原料；

(2)将50wt.％B

将58wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与固体颗粒添加剂MgO混合，加入溶剂中 7wt.％的水和3wt.％乙二醇进行球磨20h，得到金属高温防护润滑涂层初级产品。

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将4.5wt.％羧甲基纤维素溶于82wt.％水中并搅拌2h，加入5wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入1.5wt.％聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(5)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，静置12h，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(6)将金属高温防护润滑涂层浆料刷涂在GH93镍基变形高温合金坯锭表面，并自然干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的GH93镍基变形高温合金坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为0.55mm；

(7)带有金属高温防护润滑涂层的GH93镍基变形高温合金坯锭放入真空感应炉中加热到 1250℃，保温4h，待金属坯锭温度均匀后出炉，得到热态金属坯锭，往热态金属坯锭上喷吹干粉，进一步增加涂层厚度，更好的实现润滑和防护，得到加热后的金属坯锭，然后运输至锻造相对应的设备进行锻造，锻造温度：1150℃。运输GH93镍基变形高温合金坯锭过程中的温降为970℃，空冷4h，其中，干粉各个成分的质量百分比为：89.8wt.％氧化物粉体A、 10wt.％氧化物粉体B和0.2wt.％固体颗粒添加剂，其中，氧化物粉体A、氧化物粉体B的成分组成同步骤(2)。

(8)在反复的升降温过程中，金属高温防护润滑涂层可能会有脱落，待降温后可对脱落部位进行修补，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。

(9)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至700目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂MgO混合，然后加入水和乙二醇进行球磨10h混匀，得到粉体浆料；按质量比，粉碎的涂层：固体颗粒添加剂：水：乙二醇＝100:4:7:3；

(10)按3wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钠水玻璃，1.7wt.％的聚丙烯酸钠和90.3wt.％的水称量原料，并将在步骤(9)加入的水扣除，剩余的水加热至96℃，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钠水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(11)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用20次。

实施例8

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是GH90镍基变形高温合金。

(1)按比例为40wt.％氧化物粉体A、35wt.％氧化物粉体B、10wt.％Cr

(2)将55wt.％B

将58wt.％SiO

(3)将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与固体颗粒添加剂Cr

(4)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将3.5wt.％羧甲基纤维素溶于78.5wt.％水中并搅拌2h，加入4.6wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入1.4wt.％的聚氨酯，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

按3.5wt.％的羧甲基纤维素，4.6wt.％的钠水玻璃，1.4wt.％的聚氨酯和90.5wt.％的水称量原料，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钠水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(5)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，静置12h，得到金属高温防护润滑涂层浆料；

(6)将金属高温防护润滑涂层浆料刷涂在GH90镍基变形高温合金坯锭表面，并自然干燥，得到带有金属高温防护润滑涂层的GH90镍基变形高温合金坯锭，其中，金属高温防护润滑涂层厚度为0.5mm；

(7)带有金属高温防护润滑涂层的GH90镍基变形高温合金坯锭放入真空感应炉中加热到 1170℃，保温2h，待金属坯锭温度均匀后出炉，得到热态金属坯锭，往热态金属坯锭上喷吹干粉，进一步增加涂层厚度，更好的实现润滑和防护，得到加热后的金属坯锭，然后运输至锻造相对应的设备进行锻造，锻造温度：1080℃。运输GH93镍基变形高温合金坯锭过程中的温降为750℃，空冷4h，其中，干粉各个成分的质量百分比为：40wt.％氧化物粉体A、30wt.％氧化物粉体B和30wt.％固体颗粒添加剂，其中，氧化物粉体A、氧化物粉体B的成分组成同步骤(2)。

(8)在反复的升降温过程中，金属高温防护润滑涂层可能会有脱落，待降温后可对脱落部位进行修补，同时进行回收脱落的金属高温防护润滑涂层。

(9)将回收后的金属高温防护润滑涂层研磨粉碎至700目，将粉碎的涂层与微米固体颗粒添加剂Cr

(10)按3.8wt.％的羧甲基纤维素，5wt.％的钠水玻璃，1.3wt.％的聚氨酯和89.9wt.％的水称量原料，并将在步骤(9)加入的水扣除，剩余的水加热至80℃，将羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入钠水玻璃，并搅拌1h，加入聚丙烯酸钠，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(11)将步骤(9)中混合后的粉体浆料倒入溶剂中，搅拌均匀，制得回收再利用的金属高温防护润滑涂层。所制得的回收再利用的金属高温防护润滑涂层可回收利用20次。

实施例9

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，包括以下步骤：

本实施例采用的金属是TA2钛金属。

(1)按比例为50wt.％Mo

(2)将制作与200μm的固体颗粒添加剂Mo

(3)根据步骤(1)溶剂的称量原料，将65wt.％水加热至水沸腾，将5wt.％羧甲基纤维素溶于水中并搅拌2h，加入20wt.％钠水玻璃，并搅拌1h，加入5wt.％聚乙烯醇，再搅拌30min，得到均匀的溶剂；

(4)将制得的金属高温防护润滑涂层初级产品倒入溶剂中，充分混合后，得到金属高温防护润滑涂层浆料。

用法和回收再利用方法，同实施例1。

对比例1

一种TC11高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，同实施例3，不同之处仅在于：氧化物粉体A初始原料百分比为45wt.％B

经验证，会造成金属坯表面的涂层脱落，造成轧制后的金属坯大面积的氧化，氧化程度大于2.4％。

对比例2

一种TC11高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，同实施例3，不同之处仅在于：不添加固体颗粒添加剂，氧化物粉体A:氧化物粉体B:表面活性剂:溶剂＝35:45:3:17。

经验证，会造成金属坯表面的涂层脱落，造成轧制后的金属坯大面积的氧化，氧化程度大于1.4～3.9％。

对比例3

一种TC11高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，同实施例3，不同之处仅在于：将制作好的氧化物粉体A和氧化物粉体B与固体颗粒添加剂ZrB

经验证，会造成金属坯表面的涂层脱落，造成轧制后的金属坯大面积的氧化，氧化程度大于0.5～1.3％。

对比例4

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，同实施例1，不同之处在于，采用的氧化物粉体A的目数为1000目；经验证，会造成金属坯表面的涂层脱落，造成轧制后的金属坯大面积的氧化，氧化程度大于1.2％。

对比例5

一种金属高温防护润滑涂层及其制法、用法和回收再利用方法，1，不同之处在于，采用的固体颗粒添加剂的粒径为600μm；经验证，会造成金属坯表面的涂层脱落，造成轧制后的金属坯大面积的氧化，氧化程度大于1.2％。

应当指出：以上实施例所列举的各成分和原材料配比仅用于解释本发明的具体实施过程，而非对其限制。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。