專利名稱：：爐輥及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及應(yīng)用于鋼廠中冷軋鋼板連續(xù)退火線、連續(xù)熱鍍鋅線以及硅鋼生產(chǎn)線中高溫段爐輥，特別是爐輥及其制造方法。冃尿扠不目前，在國內(nèi)外爐輥噴涂常用以下幾種工藝技術(shù)采用等離子噴涂法制備氧化物陶瓷涂層，例如A1203、Al2OrTi02、ZrOrY203涂層等，其特點是涂層抗高溫、耐腐蝕、耐磨損性能好，其缺點是涂層氣孔率較高(>3%);涂層與基體結(jié)合強度較低(20-50Mpa);涂層耐熱震性能較差，因而作為鋼廠爐輥涂層實用性較差。采用超音速噴涂NiCr-CrL或WC/Co粉，此類涂層雖然結(jié)合強度高(>70MPa)、涂層氣孔率低(《1%)，但耐高溫性能較差，其中NiCr-Cr2G涂層最高限制使用溫度為S50。C，而WC/Co涂層，只能適合于54(TC以下使用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供爐輥及其制造方法，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，該產(chǎn)品的高溫強度、耐積瘤性能和耐磨損性能均屬于優(yōu)等。為解決上述問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種爐輥，它由爐輥基體和爐輥表面的金屬-陶瓷氧化物涂層構(gòu)成；其特征在于該爐輥基體材質(zhì)為耐熱鑄鋼；該爐輥表面爆炸噴涂的金屬-陶瓷氧化物涂層；涂層中陶瓷的化學(xué)成分為A1203，含量為10~30%wt;涂層中高溫合金的含量為70~90%wt，高溫合金的化學(xué)成分是成份CrTaAlYSiCCo賴18306~184120.2~2.00.11.80.34.0縫所述的爐輥，其特征在于該爐輥基體材質(zhì)為ZG40Cr25Ni20Si或ZG25Crl8Ni9Si或SCH13或SCH12或SCH22，輥面尺寸O為150~1600X腦02400mm。一種爐輥的制造方法，用于制造如上所述的爐輥，其特征在于它包括如下步驟A清潔輥面；B預(yù)熱；C噴砂；D噴涂；E拋磨；F熱處理；G動平衡；H檢驗；I包裝。所述的爐輥的制造方法，其特征在于所述步驟B中采用人工或機械方式，用火焰槍對輥體進行均勻加熱，預(yù)熱溫度為60150'C。所述的爐輥的制造方法，其特征在于所述步驟C中采用14~60目剛玉砂，噴砂后粗糙度Ra413pm;采用射吸式或壓力式噴砂系統(tǒng)，由噴砂房內(nèi)機械手持噴砂槍對輥體表面進行噴砂處理。所述的爐輥的制造方法，其特征在于所述步驟D中采用爆炸噴涂，參數(shù)如下輥體溫度30180°C氧氣流量、壓力0.81.5m3/h，0.20.5MPa工件轉(zhuǎn)速0.3~8rpm乙炔流量、壓力0.71.5m3/h，0.07~0.12噴槍位移618mm/轉(zhuǎn)粉氣流量、壓力0.3~0.6m3/h，0.1~0.20爆炸頻率410發(fā)/秒清膛氣壓力《0.5MPa噴涂距離150~200mm送粉量3~20g/min所述的爐輥的制造方法，其特征在于所述步驟F中，熱處理在箱式爐膛內(nèi)，以電加熱方式進行。所述的爐輥的制造方法，其特征在于該熱處理的具體步驟是，將輥體放入箱式電熱爐內(nèi)，按《5(TC/小時的升溫速度升溫，當爐膛溫度達到設(shè)定的85(TC95(TC后，恒溫保持38小時后關(guān)閉箱式電熱爐的電源，讓輥體隨爐冷卻至室溫。具體實施方式本發(fā)明中提供了一種爐輥，該爐輥材料為耐熱鑄鋼，基體材質(zhì)為ZG40Cr25Ni20Si或ZG25Crl8Ni9Si或SCH13(JIS)或SCH12(JIS)或SCH22(JIS)，輥面尺寸O1501600X10002400mm。該爐輥表面采用爆炸噴涂方法制備了金屬-陶瓷涂層，涂層中高溫合金的化學(xué)成分如表i所示，其含量為70卯y。wt，涂層中陶瓷的化學(xué)成分為A1203，含量為1030%wt。表3高溫合金的化學(xué)成分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>該爐輥的制造方法包括如下步驟A清潔輥面；B預(yù)熱，采用人工或機械方式，用火焰槍對輥體進行均勻加熱;C噴砂，采用射吸式或壓力式噴砂系統(tǒng)，由噴砂房內(nèi)機械手持噴砂槍對輥體表面進行噴砂處理；D噴涂，采用爆炸噴涂設(shè)備進行噴涂；該爆炸噴涂設(shè)備可以采用北京瑞佩爾技貿(mào)有限責(zé)任公司提供的第聶伯-3型爆炸噴涂系統(tǒng)；E拋磨，采用拋磨工藝，確保輥體粗糙度符合圖紙設(shè)計要求或客戶要求；F熱處理，熱處理在箱式爐膛內(nèi)，以電加熱方式進行；具體步驟可以是將輥體放入箱式電熱爐內(nèi)，按《5(TC/小時的升溫速度升溫，當爐膛溫度達到設(shè)定的溫度(85(TC95(TC)后，恒溫保持38小時后關(guān)閉箱式電熱爐的電源，讓輥體隨爐冷卻至室溫。G動平衡，在動平衡機上按圖紙設(shè)計要求對輥體動平衡狀態(tài)進行測量并補償，以符合圖紙設(shè)計要求或客戶要求；H檢驗；I包裝。步驟B中的預(yù)熱溫度60~150°C;步驟C中的噴砂采用14~60目剛玉砂，噴砂后粗糙度Ra413nm，噴砂處理的作用是(1)清除基體表面的氧化層、舊涂層，暴露基體的新鮮金屬層，提高基體的活性；(2)提高涂層與基體的結(jié)合面積，增加涂層與基體的結(jié)合強度；0)使基體表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)，并減小了涂層中的應(yīng)力。步驟D中的噴涂采用爆炸噴涂，參數(shù)如表4所示表4爆炸噴涂工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以下是采用本發(fā)明方法制造的產(chǎn)品與現(xiàn)有技術(shù)的對比情況:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>綜上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本發(fā)明的技術(shù)范疇。權(quán)利要求1.一種JSSTDG-04-01爐輥，它由爐輥基體和爐輥表面的金屬-陶瓷氧化物涂層構(gòu)成；其特征在于該爐輥基體材質(zhì)為耐熱鑄鋼；該爐輥表面爆炸噴涂的金屬-陶瓷氧化物涂層；涂層中陶瓷的化學(xué)成分為Al2O3，含量為10～30％wt；涂層中高溫合金的含量為70～90％wt，高溫合金的化學(xué)成分是<table-cwuid="table1"><tablewidth="710"><tgroupcols="8"><thead></column></row><row><column><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>成份</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>Cr</p></entry><entrycolwidth="10%"morerows="1"morelines="1"><p>Ta</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>Al</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>Y</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>Si</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>C</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>Co</p></entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>含量</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>18～30</p></entry><entrycolwidth="10%"morerows="1"morelines="1"><p>6～18</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>4～12</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>0.2～2.0</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>0.1～1.8</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>0.3～4.0</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>余量</p></entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></table-cwu>2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的JSSTDG-04-01爐輥，其特征在于該爐輥基體材質(zhì)為ZG40Cr25Ni20Si或ZG25Crl8Ni9Si或SCH13或SCH12或SCH22，輥面尺寸①為150~1600X1000~2400mm。3、一種JSSTDG-04-01爐輥的制造方法，用于制造如權(quán)利要求1或2所述的爐輥，其特征在于它包括如下步驟A清潔輥面；B預(yù)熱；C噴砂；D噴涂；E拋磨；F熱處理；G動平衡；H檢驗；I包裝。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的JSSTDG-04-01爐輥的制造方法，其特征在于所述步驟B中采用人工或機械方式，用火焰槍對輥體進行均勻加熱，預(yù)熱溫度為60150'C。.5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的JSSTDG-04-01爐輥的制造方法，其特征在于:所述步驟C中采用14~60目剛玉砂，噴砂后粗糙度Ra413nm;采用射吸式或壓力式噴砂系統(tǒng)，由噴砂房內(nèi)機械手持噴砂槍對輥體表面進行噴砂處理。6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的JSSTDG-04-01爐輥的制造方法，其特征在于所述步驟D中采用爆炸噴涂，參數(shù)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>7、根據(jù)權(quán)利要求3所述的JSSTDG-04-01爐輥的制造方法，其特征在于所述步驟F中，熱處理在箱式爐膛內(nèi)，以電加熱方式進行。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的JSSTDG-04-01爐輥的制造方法，其特征在于該熱處理的具體步驟是，將輥體放入箱式電熱爐內(nèi)，按《50。C/小時的升溫速度升溫，當爐膛溫度達到設(shè)定的85(TC95(TC后，恒溫保持38小時后關(guān)閉箱式電熱爐的電源，讓輥體隨爐冷卻至室溫o全文摘要本發(fā)明涉及應(yīng)用于鋼廠中冷軋鋼板連續(xù)退火線、連續(xù)熱鍍鋅線以及硅鋼生產(chǎn)線中高溫段爐輥，特別是JSSTDG-04-01爐輥及其制造方法。該產(chǎn)品由爐輥基體和爐輥表面的金屬-陶瓷氧化物涂層構(gòu)成，該爐輥基體材質(zhì)為耐熱鑄鋼；該爐輥表面爆炸噴涂的金屬-陶瓷氧化物涂層；涂層中陶瓷的化學(xué)成分為Al₂O₃，含量為10～30％wt；涂層中高溫合金的含量為70～90％wt。其制造方法步驟包括清潔輥面、預(yù)熱、噴砂、噴涂、拋磨、熱處理、動平衡、檢驗、包裝。經(jīng)檢測，該產(chǎn)品的高溫強度、耐積瘤性能和耐磨損性能均屬于優(yōu)等。文檔編號C23C4/04GK101240408SQ200810033249公開日2008年8月13日申請日期2008年1月30日優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日發(fā)明者幸張,李康中,王建康申請人:上海君山表面技術(shù)工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