[發明專利]一種耐磨抗高溫侵蝕合金材料、結晶器銅板表面處理方法及結晶器銅板

有效

• 申請號: 202010716892.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111850345B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王菊花;李建平;楊崢;吳功軍;戴萬雷
• 申請（專利權）人: 唐山中科量子激光科技有限公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22C30/02;C22C1/04;B22D11/059;B22D11/057;C23C24/10;B22F10/28;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 石家莊科途知識產權代理事務所(普通合伙) 13141
• 代理人: 梁雪嬌

本發明公開了一種耐磨抗高溫侵蝕合金材料，包括鎳、碳、鈷、硼、硅、磷、鎢、鈹、銅等物質，同時還公開了結晶器銅板表面處理方法及結晶器銅板。所述結晶器銅板表面處理方法包括如下步驟：1)拋光、2)清洗、3)激光3D打印，還包括冷卻步驟。所述結晶器銅板表面具有耐磨抗高溫侵蝕合金材料層，其厚度為0.1～2.5mm。使用本發明所述的耐磨抗高溫侵蝕合金材料，采用本發明所述的結晶器銅板表面處理方法制備得到的結晶器銅板具有較高的硬度，較小的平均摩擦系數，較好的耐磨性，較高的抗高溫侵蝕性能，較高致密度和拉伸性能。

技術領域

本發明涉及金屬表面處理工藝，具體涉及一種耐磨抗高溫侵蝕合金材料、結晶器銅板表面處理方法及結晶器銅板。

背景技術

在冶金領域的煉鋼生產中，結晶器是連鑄機的核心設備，液態的鋼水流經一定長度的結晶器，與具有優良傳熱性能的結晶器銅板進行熱交換，離開結晶器時鋼水已經形成具有一定形狀、強度和厚度的液心坯殼。因此連鑄機結晶器銅板的表面質量直接影響連鑄坯表面質量、連鑄機拉拔速度和連鑄作業率等指標。結晶器銅板表面的耐磨性和耐蝕性對提高結晶器銅板的壽命、降低產品成本具有重要意義。

目前對連鑄機結晶器銅板表面進行改性的方法主要有電鍍、化學鍍、復合鍍、熱噴涂和激光熔覆等。采用電鍍、化學鍍、復合鍍和熱噴涂等方法進行表面改性的涂層與基體多為機械結合，結合強度差，效果不佳。采用激光熔覆技術對銅板表面進行改性雖然能夠克服上述不足，但因銅板本身的導熱性能良好、比熱容小、浸濕性能差、表面有堅硬的氧化膜，對激光光斑的反射率較大，這就使得激光產生的熱量在其表面不易停留，不易形成較高的功率密度，不能形成熔池；銅板合金基體與涂層的材料體系之間的性能差別很大，熔覆過程中失效問題較嚴重；涂層內韌性不足，存在熱裂和應力等不足。使得連鑄機結晶器銅板表面性能不佳，嚴重影響其壽命和生產成本。

綜上所述，目前對連鑄機結晶器銅板表面的改性存在上述問題，因此，需要發明一種用于連鑄機結晶器銅板表面改性的耐磨抗高溫侵蝕合金材料、表面處理方法及具有良好表面性能的結晶器銅板，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種耐磨抗高溫侵蝕合金材料、結晶器銅板表面處理方法及結晶器銅板，采用該耐磨抗高溫侵蝕合金材料及表面處理方法制備得到的結晶器銅板，能夠在銅板表面形成組織致密、無裂紋、無氣孔、硬度大、耐磨性能好，與銅板基體結合良好的表面層，且銅板基體不受損，符合工業生產的需求，提高了銅板表面處理作業的效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種耐磨抗高溫侵蝕合金材料，所述耐磨抗高溫侵蝕合金材料包括以下重量份的原料物質：

鎳2.0～2.9份，碳6～10份，鈷10～23份，硼2.5～4.5份，硅3.0～5.0份，磷2.3～2.8份，鎢8.0～8.9份，鈹0.15～0.35份，銅40～45份。

所述耐磨抗高溫侵蝕合金材料為粒度200～350目的粉體。

所述耐磨抗高溫侵蝕合金材料可以先獲得上述物質粒度為200～350目的粉末，然后根據上述份混合后得到；也可以先按照上述物質及其份配比，采用現有技術的冶金方法形成合金，然后再使用現有技術的粉末制備方法，得到200～350目的耐磨抗高溫侵蝕合金材料；還可以先將上述物質分成不同的小組，形成合金，然后再使用現有技術的粉末制備方法獲得粉末，然后混合得到上述份組成的耐磨抗高溫侵蝕合金材料。

為解決上述技術問題，本發明還提供一種結晶器銅板表面處理方法，包括以下步驟：

步驟1)拋光：對連鑄機結晶器銅板表面進行拋光處理；

步驟2)清洗：對經步驟1)處理后的連鑄機結晶器銅板表面進行清洗；