[發明專利]復合材料冷軋輥加工工藝

有效

• 申請號: 201210264863.0
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102758166A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 周宏俊
• 申請（專利權）人: 天津衡平復合材料科技有限公司
• 主分類號: C23C4/14
• 分類號: C23C4/14;C22C29/08
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

技術領域

本發明屬于冷軋輥領域，尤其是涉及一種復合材料冷軋輥加工工藝。

背景技術

現階段市場使用冷軋輥一般采用不同基材進行熱處理方法進行制作。通過這種工藝生產得到的冷軋輥在軋制較硬產品時會出現使用壽命短、工作面容易出現金屬疲勞層、壓扎產品平整度和光澤度差、因軋輥需要經常更換導致生產線不能連續生產，影響設備生產能力，如生產電熱扁帶生產線每4至6小時就要進行更換。

專利CN200710030101.3、CN200910025408.3所公開的冷軋輥的加工方法均為常規的熱處理方法，目前尚未見采用超音速噴涂軋機對冷軋輥耐磨工作面進行感應重熔工藝的處理方法。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種產品工作面具有高硬度合金，使用壽命長、平整度和光澤度好的復合材料冷軋輥加工工藝，尤其適合用于生產電熱扁帶中。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種復合材料冷軋輥加工工藝，包括如下步驟：

(1)采用超音速噴涂設備(HVOF)對軋輥進行噴涂碳化鎢合金層。噴涂時控制軋輥自轉速度為40-60rad/min，X軸向水平運動速度為200-300mm/min；將軋輥的速度控制在上述范圍內可以使冷軋輥獲得均勻的噴涂厚度，得到高質量合金層，得到的噴涂厚度為0.5mm-3mm。

優選的，所述碳化鎢合金層，以質量百分比計，含有：

碳化鎢(WC)：75-85％；鈷(Co)：8-15％，鎳(Ni)：3-7％，硅(Si)：1-3％，鐵(Fe)：1-2％；硼(B)：0.5-1.5％，碳(C)：0.2-0.8％。

更優選的，所述碳化鎢合金層，以質量百分比計，含有：碳化鎢(WC)：80％；鈷(Co)：10％，鎳(Ni)：5％，硅(Si)：2％，鐵(Fe)：1.5％；硼(B)：1％，碳(C)：0.5％。

所述超音速噴涂設備的參數控制如下，將參數控制在表1所述范圍內可以使碳化鎢合金層粉充分熔化，高質量、高效率得到合金層；

表1

(2)噴涂后的軋輥自然冷卻到常溫后，放入感應重熔設備上，調整軋輥自轉速度為150-200rad/min，X軸向水平運動速度為60-80mm/min(將速度設置在上述范圍，保證了軋輥在感應重熔設備上均勻受熱，在最短時間內達到重熔效果，得到氧化程度最小的重熔合金層)；感應重熔設備電流為600-800A，感應重熔加熱一次，使得涂層完全熔化，表面出現金屬光澤。通過感應重熔，達到涂層密度提高的效果，形成高密度、高性能合金。重熔后合金層厚度降低5％，合金密度得到提高。

(3)軋輥在感應重熔設備上轉動冷卻到700度后，再自然冷卻到常溫；

(4)把冷卻到常溫的軋輥放入熱處理爐，熱處理爐溫度控制在800至900度，保溫3至4小時，拿出淬火；

(5)對淬火后的軋輥進行精加工，得所述的復合材料冷軋輥。

優選的，在步驟(1)之前還包括如下步驟：

將棒材機加工成需要噴涂尺寸的軋輥，進行打砂表面粗化處理，完畢后用潔凈高壓空氣去除表面殘留顆粒或粉塵，然后將軋輥進行遮擋處理，把工作面(軋輥耐磨工作面)以外的基材全部遮擋起來。

優選的，打砂表面粗化處理是用20目棕剛玉在0.6-0.8MPA的空氣壓力下進行。

本發明制備得到的復合材料冷軋輥與用常規熱處理得到冷軋輥，其結構示意圖分別見圖1和圖2。與常規熱處理的冷軋輥相比，本發明的復合材料冷軋輥的工作面具有一層高硬度合金層。

將本發明制備得到的復合材料冷軋輥與用常規熱處理得到冷軋輥應用于生產耐磨扁帶，兩者的性能比較見表2。從表2可以看出，本發明得到的復合材料冷軋輥其表面硬度高，耐磨性能優越，能夠有效的將設備產能提高20％以上。

表2