專利名稱：結(jié)晶器銅板耐磨涂層及其超音速噴涂方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)晶器銅板耐磨涂層及其超音速噴涂方法。
背景技術(shù)：
結(jié)晶器銅板是煉鋼廠連鑄機的重要部件，銅板包括寬面銅板和窄面銅板，分別通過螺栓把合于水箱上，兩塊寬面銅板夾緊兩塊窄面銅板形成一個矩形腔，工作時，銅板后面水箱流通高壓冷卻水，鋼水注入到矩形腔后，經(jīng)冷卻結(jié)晶形成鋼坯從結(jié)晶器底部連續(xù)不斷拉出，鋼坯對銅板表面產(chǎn)生了磨損破壞，生產(chǎn)中通常采取在銅板表面電鍍耐磨性鍍層方法以抵御磨損，提高銅板使用壽命。目前隨著超音速噴涂技術(shù)的興起，因其熱輸入小，有可避免結(jié)晶器銅板變形的優(yōu)勢，使超音速噴涂技術(shù)在結(jié)晶器上被廣泛應(yīng)用，如寶山鋼鐵公司公開的“CN1781643”專利名稱“結(jié)晶器銅板修復(fù)的方法”中，提到可將純銅、銀銅合金、鉻鋯銅合金、鈹鎳鋯銅合金、鎳合金等金屬粉末噴涂在結(jié)晶器銅板表面，以提高結(jié)晶器銅板的耐磨性能，效果明顯，但該專利中并未詳細披露合金粉末的具體成分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)晶器銅板耐磨涂層及其超音速噴涂方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用超音速火焰噴涂方法在結(jié)晶器銅板表面噴涂合金粉末，改善銅板表面的耐磨性能，提高結(jié)晶器銅板的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:結(jié)晶器銅板耐磨涂層，該耐磨涂層成分(wt %)為:Ni 73-90%、Cr 5-10 %> W1-5%, Al 0.5-3%, Si 3-6%, C 0.5-2%, Fe 0.1_2%。所述結(jié)晶器銅板耐磨涂層的超音速噴涂方法，包括噴涂前預(yù)處理、噴涂和熱擴散步驟，具體操作步驟如下:I)噴涂前對結(jié)晶器銅板表面進行機械加工，去除影響噴涂的表面缺陷，然后將待噴涂銅板表面用有機溶劑一丙酮處理，去除油污；2)用16-20目棕剛玉對銅板待噴涂表面進行噴砂，處理后表面光潔度Ra ^ 100 u m ；3)用超音速火焰噴涂設(shè)備在結(jié)晶器銅板表面噴涂耐磨合金層，噴涂溫度為1500-200(TC、噴涂速度400-600米/秒，先噴涂過渡層，過渡層厚度0.2-0.5mm，再噴涂工作層，工作層厚度0.5-1.5mm，耐磨涂層總厚度0.7-2.0mm ;所述耐磨合金為粉末狀，顆粒度300-400 目；4)將步驟3)處理后的銅板在真空爐中熱擴散處理，在溫度700°C -900°C下保溫
0.5-2小時后冷卻至室溫。與現(xiàn)有技術(shù)相比， 本發(fā)明的有益效果是:1)和電鍍銅板相比，生產(chǎn)工藝容易控制，不會產(chǎn)生質(zhì)量波動，使銅板一次過鋼量提高I倍以上；2)噴涂制作工序少，產(chǎn)品制作工期短，生產(chǎn)效率高，噴涂層無變形，機械性能穩(wěn)定，涂層與銅板基體結(jié)合強度高，不會產(chǎn)生脫落問題；3)噴涂層厚度均勻而且能夠精確控制加工余量，避免粉末浪費，生產(chǎn)成本低，減輕了工人的勞動強度。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明:結(jié)晶器銅板耐磨涂層的超音速噴涂方法，包括噴涂前預(yù)處理、噴涂和熱擴散步驟，具體操作步驟如下:I)噴涂前對結(jié)晶器銅板表面進行機械加工，去除影響噴涂的表面缺陷，然后將待噴涂銅板表面用有機溶劑一丙酮處理，去除油污；2)用16-20目棕剛玉對銅板待噴涂表面進行噴砂，處理后表面光潔度Ra ≤ 100 u m ；3)用超音速火焰噴涂設(shè)備在結(jié)晶器銅板表面噴涂耐磨合金層，噴涂溫度為1500-200(TC、噴涂速度400-600米/秒，先噴涂過渡層，過渡層厚度0.2-0.5mm，再噴涂工作層，工作層厚度0.5-1.5mm,耐磨涂層總厚度0.7-2.0mm ;耐磨涂層成分(wt % )為:Ni73-90%,Cr 5-10%,W 1-5%,Al 0.5-3%,Si 3-6%,C 0.5-2%,Fe 0.1_2%，所述耐磨合金為粉末狀，顆粒度300-400目；4)將步驟3)處理后的銅板在真空爐中熱擴散處理，在溫度700°C -900°C下保溫
0.5-2小時后冷卻至室溫；5)對熱處理后的銅板進行機械加工形成粗糙度Ra0.8光滑表面。經(jīng)上述步驟處理后的銅板表面硬度能達到HV200-300，滿足生產(chǎn)中結(jié)晶器銅板的耐磨性能要求，和電鍍銅板相比，結(jié)晶器一次過鋼量提高I倍以上，質(zhì)量穩(wěn)定，成本低，效率聞。
權(quán)利要求
1.結(jié)晶器銅板耐磨涂層，其特征在于，該耐磨涂層成分(Wt%)為:Ni 73-90%, Cr5-10%, W 1-5%, Al 0.5-3%, Si 3-6%, C 0.5-2%, Fe 0.1_2%。
2.權(quán)利要求1所述結(jié)晶器銅板耐磨涂層的超音速噴涂方法，包括噴涂前預(yù)處理、噴涂和熱擴散步驟，其特征在于，具體操作步驟如下: 1)噴涂前對結(jié)晶器銅板表面進行機械加工，去除影響噴涂的表面缺陷，然后將待噴涂銅板表面用有機溶劑一丙酮處理，去除油污； 2)用16-2 0目棕剛玉對銅板待噴涂表面進行噴砂，處理后表面光潔度RaS100 u m ； 3)用超音速火焰噴涂設(shè)備在結(jié)晶器銅板表面噴涂耐磨合金層，噴涂溫度為1500-200(TC、噴涂速度400-600米/秒，先噴涂過渡層，過渡層厚度0.2-0.5mm，再噴涂工作層，工作層厚度0.5-1.5mm，耐磨涂層總厚度0.7-2.0mm ;所述耐磨合金為粉末狀，顆粒度300-400 目； 4)將步驟3)處理后的銅板在真空爐中熱擴散處理，在溫度700°C_900°C下保溫0.5-2小時后冷卻至室溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)晶器銅板耐磨涂層及其超音速噴涂方法，包括噴涂前預(yù)處理、噴涂和熱擴散步驟，其特征在于，具體操作步驟如下1)噴涂前對結(jié)晶器銅板表面機械加工并用有機溶劑除油；2)用棕剛玉對待噴涂表面進行噴砂；3)用超音速火焰噴涂設(shè)備在結(jié)晶器銅板表面噴涂耐磨合金涂層；4)將銅板在真空爐中熱擴散處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)和電鍍銅板相比，生產(chǎn)工藝容易控制，不會產(chǎn)生質(zhì)量波動，使銅板一次過鋼量提高1倍以上；2)噴涂制作工序短，產(chǎn)品制作工期短，生產(chǎn)效率高，噴涂層無變形，機械性能穩(wěn)定，涂層與銅板基體結(jié)合強度高，不會產(chǎn)生脫落問題。
文檔編號C23C4/12GK103160768SQ20111042548
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月17日
發(fā)明者高學民, 戚克新, 齊勝文, 彭碧珍, 高揚 申請人:鞍鋼重型機械有限責任公司