钢铁工件在加热过程中,常与炉中的CO₂、O₂、H₂O等氧化性气体发生作用,致使钢铁工件表面发生严重的氧化,这不但损耗钢铁材料,使其力学性能下降,工件质量降低。同时为去除氧化脱碳层还要耗费人力、物力。涂层保护技术是解决这一问题的有效方法之一,且具有保护效果好、使用简单、成本低廉、无污染等特点。凹凸棒土成份中含有传统高温防氧化涂料中所不可或缺的一些典型成份,如SiO₂、Al₂O₃、MgO等。并且它具有良好的可塑性、流变性、化学惰性及热稳定性,以及干燥后收缩小、不易龟裂、资源丰富。这一系列优良的特点表明凹凸棒土可以用来开发成为钢铁高温防氧化涂料。本文将采用熔膜屏蔽型和氧化还原型保护机理来作为涂料设计原则。以凹凸棒土作为主要原料,添加了适量的辅助材料,采用正交试验法优化出适合60Si2Mn弹簧钢和GCr15轴承钢的高温热处理防氧化涂料的最佳配方。分析了加热温度和保温时间对涂料保护效果的影响。检验了涂层隔绝氧气的能力。并从保护效果及经济性两个方面与常用的202涂料进行比较。应用金相法考察了试样脱碳层深度的变化,从理论上初步验证了实验数据的准确性,并合理地分析了涂料的保护机理。研究结果表明,该涂料能够在800℃～1200℃的热处理温度范围内显著降低60Si2Mn弹簧钢和GCr15轴承钢的氧化损耗,其效果与202涂料相当,并且保护相同面积的钢材比使用202涂料能够节省62.46%的费用。