[發明專利]一種超音速電弧鎳基非晶噴熔冷軋輥涂層方法

在審

• 申請號: 201810424539.8
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108504978A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 戴亞洲
• 申請（專利權）人: 戴亞洲
• 主分類號: C23C4/131
• 分類號: C23C4/131;C23C4/06;C23C4/18;C22C45/04
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪

一種超音速電弧鎳基非晶噴熔冷軋輥涂層方法，將鎳基自熔合金制備為噴涂粉，采用超音速電弧噴涂的方式將其噴涂在冷軋輥工件表面，質量百分數為：15～20%的Cr，3.0～5.0%的B，2.0～5.5%的Si，0.5～3%的C，1～3%的Fe，0.3～1%的Mo（鉬），0.1～2%的硫酸鎳，0.5～2%的納米二氧化硅分散液，0.3～4%的三氧化二鋁分散液，余量為Ni；粉體用流化床混合120分鐘，再用大小球以轉速每分鐘200～260轉進行混合。本發明的涂層為全非晶態，涂層致密，與基體結合強度高，硬度高，耐蝕性能高，涂層的熱穩性良好，具有優異的耐磨和耐蝕綜合性能。

技術領域

本發明屬于材料薄板冷軋技術領域，可以使冷軋輥軋薄鋼板表面更光滑、密度更密，抗彎強度比電鍍鉻提高五分一。

背景技術

冷軋帶鋼鋼板在汽車、家電等行業中大量使用，每年用量約一億噸，產值達數千億至數萬億元。鋼板的表面看上去是平的，其實不然。優質的冷軋帶鋼鋼板表面有大量的凹坑和凸臺，這樣卷板退火熱處理的時候確保板面之間存在縫隙（氣體通道），防止板面粘連、滑套，方便在后續爐內穩定堆放，也因為凹凸表面容易儲油而有利于鋼板的后續機械加工。

為了制備表面具有一定形貌結構和粗糙度的鋼板，行業的解決方案就是毛化軋輥。毛化技術是國內對帶鋼表面軋輥表面結構化處理(Surface Texturing)的簡稱。獲得高壽命、低輥耗、高形貌傳遞穩定性以及不同形貌分布特征的高性能軋輥是鋼鐵冷軋行業的關鍵需求。

電鍍鉻冷軋輥廢水處理工藝復雜，處理難度較大，成本較高，中小型電鍍企業無法承受高昂的污染物治理成本。電鍍的生產過程中排出的廢水和廢渣中含有油類、表面活性劑、有機溶劑、重金屬離子及其氫氧化物，廢氣中含有酸堿廢氣、氮氧化物、鉻酸霧、含氰廢氣等污染環境的物質。產生的危險固體廢棄物包括前處理清洗槽、電鍍槽、以及后處理槽體的高濃度廢液，含有銅、鎳、鉻、鋅、鎘、鉛等，電鍍行業作為國民經濟不可或缺的行業，工藝復雜、產生污染物眾多,治理難度大。呼吸進入，對呼吸道有刺激和腐蝕作用，引起咽炎、支氣管炎等。水污染嚴重地區居民，經常接觸或過量攝入者，易得鼻炎、結核病、腹瀉、支氣管炎、皮炎等。

發明內容

本發明的目的就是要解決以上問題，提供一種超音速電弧鎳基非晶噴熔冷軋輥涂層方法來代替電鍍鉻，使自熔合金耐蝕性和耐磨性同時提高，將低成本的鎳基自熔合金作為噴涂粉線，采用超音速電弧噴涂的方法，制備出非晶態的鎳基自熔合金涂層，該涂層具有優異的耐磨和耐蝕的綜合性能。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種超音速電弧鎳基非晶噴熔冷軋輥涂層方法，其特點是：其步驟如下：

1）冷軋輥工件表面去油、噴砂，表面去氧化層，表面毛化；

2）將鎳基自熔合金制備為噴涂粉，采用超音速電弧噴涂的方式將其噴涂在冷軋輥工件表面，噴涂層厚為50～100um，在噴涂過程，溫度為5000～7000度，噴涂的空氣壓力為0.6～1mpa；形成所述的鎳基自熔合金非晶涂層；按質量百分數之和為100%計，所述鎳基自熔合金中的元素組成及各元素的質量百分數為：15～20%的Cr，3.0～5.0%的B，2.0～5.5%的Si，0.5～3%的C，1～3%的Fe，0.3～1%的Mo （鉬），0.1～2%的硫酸鎳，0.5～2%的納米二氧化硅分散液，0.3～4%的三氧化二鋁分散液，余量為Ni；粉體用流化床混合120分鐘，再用大小球以轉速每分鐘200～260轉進行混合，先正轉12小時后再反轉12小時，再每分鐘60～120轉進行慢轉24小時，然后放入零下196度進行深冷36小時，再在零上200度進行24小時去應力去濕；

3）噴熔后硬度為HV850～1200，超音速電弧噴涂結合強度為68mpa，用激光噴熔后結合強度為400Mpa。

有益效果