[發明專利]一種結晶器銅板表面長壽命梯度復合涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201911345701.8
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111074274A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張世宏;朱廣宏;劉俠;王碩煜;胡小紅;劉杰;丁貴軍;解明祥;甘為民
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學;安徽馬鋼表面技術股份有限公司
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C23C4/129;C23C4/06;C25D3/12;B22D11/059
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本發明公開一種結晶器銅板表面長壽命梯度復合涂層及其制備方法，包括在結晶器銅板基體表面的粘結層，在所述粘結層表面的WC?12Co/NiCrBSi金屬陶瓷工作層，所述結晶器銅板基體為結晶器銅板CrZrCu基體；所述粘結層為電鍍金屬Ni層；本發明的復合結構涂層組織致密孔隙率低，結合強度高，顯著提高了涂層的抗熱震性能，可以確保結晶器銅板使用壽命的提高。

技術領域

本發明涉及旋轉關節組合技術領域，具體涉及一種結晶器銅板表面長壽命梯度復合涂層及其制備方法。

背景技術

結晶器是連鑄生產過程中的核心部件，是高溫鋼液冷卻凝固過程中不可或缺的部分。結晶器的作用主要是保證鋼液高速拉下凝固時坯殼的完整性和厚度的均勻性，防止鑄坯出現脫方、裂紋等缺陷，有效阻止了拉漏現象的產生，安全性大大提高。結晶器的服役過程中損壞的主要形式是產生熱裂紋、高溫磨損和腐蝕。因此，提高結晶器的耐磨性和抗熱震性能對提高生產效率降低成本發揮著重要作用。

目前，結晶器銅板表面強化方法主要是熱噴涂WC-Co和NiCr-Cr₃C₂涂層，該涂層可以提高結晶器銅板的耐磨性用以提高結晶器的使用壽命，其存在的問題是涂層抗熱震性能不足，導致結晶器銅板使用壽命較短，不利于經濟效益的提高。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

為解決上述技術缺陷，本發明采用的技術方案在于，提供一種結晶器銅板表面長壽命梯度復合涂層，包括在結晶器銅板基體表面的粘結層，在所述粘結層表面的WC-12Co/NiCrBSi金屬陶瓷工作層，所述結晶器銅板基體為結晶器銅板CrZrCu基體；所述粘結層為電鍍金屬Ni層。

較佳的，所述WC-12Co/NiCrBSi金屬陶瓷層，按照質量百分比由50％WC-12Co、50％NiCrBSi組成。

較佳的，所述粘結層厚度為0.1mm～0.8mm。

較佳的，所述WC-12Co/NiCrBSi金屬陶瓷工作層厚度為0.1mm～0.6mm。

較佳的，一種所述結晶器銅板表面長壽命梯度復合涂層的制備方法，包括步驟：

S1，對CrZrCu材質的所述結晶器銅板基體表面進行拋光、堿性清洗劑處理、酸液活化；

S2，將清洗后的所述結晶器銅板基體在電解池中電鍍粘結層；

S3，在所述粘結層表面進行先噴砂后預熱處理；

S4，采用超音速火焰噴涂在所述粘結層表面噴涂WC-12Co/NiCrBSi金屬陶瓷工作層。

較佳的，在所述步驟S1中，所述結晶器銅板基體表面拋光至粗糙度0.8μm～1.6μm，堿性清洗劑清洗，酸液電解活化。

較佳的，在所述步驟S2中，鍍液溫度50℃～55℃，電壓8V～15V，電流密度3A/dm²～4A/dm²，電鍍時間8h。

較佳的，在所述步驟S2中，電鍍溶液為氨基磺酸鎳、氯化鎳、十二烷基鈉的混合溶液。

較佳的，在所述步驟S3中，噴砂處理過程中噴料為14～60目剛玉砂，噴砂后所述粘結層的表面粗糙度Ra為4μm～20μm，然后將所述粘結層在60℃～150℃范圍內預熱。

較佳的，在所述步驟S4中，煤油流量26L/h～32L/h，氧氣流量820NLPM～890NLPM，噴涂距離300mm～400mm，送粉率30g/min～90g/min，槍管尺寸4寸或6寸或8寸。

與現有技術比較本發明的有益效果在于：本發明的復合結構涂層組織致密孔隙率低，結合強度高，顯著提高了涂層的抗熱震性能，可以確保結晶器銅板使用壽命的提高。