专利名称：：炉辊及其制造方法
技术领域：
：本发明涉及应用于钢厂中冷轧钢板连续退火线、连续热镀锌线以及硅钢生产线中高温段炉辊，特别是炉辊及其制造方法。冃尿扠不目前，在国内外炉辊喷涂常用以下几种工艺技术采用等离子喷涂法制备氧化物陶瓷涂层，例如A1203、Al2OrTi02、ZrOrY203涂层等，其特点是涂层抗高温、耐腐蚀、耐磨损性能好，其缺点是涂层气孔率较高(>3%);涂层与基体结合强度较低(20-50Mpa);涂层耐热震性能较差，因而作为钢厂炉辊涂层实用性较差。采用超音速喷涂NiCr-CrL或WC/Co粉，此类涂层虽然结合强度高(>70MPa)、涂层气孔率低(《1%)，但耐高温性能较差，其中NiCr-Cr2G涂层最高限制使用温度为S50。C，而WC/Co涂层，只能适合于54(TC以下使用。
发明内容本发明的目的在于提供炉辊及其制造方法，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，该产品的高温强度、耐积瘤性能和耐磨损性能均属于优等。为解决上述问题，本发明是这样实现的一种炉辊，它由炉辊基体和炉辊表面的金属-陶瓷氧化物涂层构成；其特征在于该炉辊基体材质为耐热铸钢；该炉辊表面爆炸喷涂的金属-陶瓷氧化物涂层；涂层中陶瓷的化学成分为A1203，含量为10~30%wt;涂层中高温合金的含量为70~90%wt，高温合金的化学成分是成份CrTaAlYSiCCo賴18306~184120.2~2.00.11.80.34.0縫所述的炉辊，其特征在于该炉辊基体材质为ZG40Cr25Ni20Si或ZG25Crl8Ni9Si或SCH13或SCH12或SCH22，辊面尺寸O为150~1600X腦02400mm。一种炉辊的制造方法，用于制造如上所述的炉辊，其特征在于它包括如下步骤A清洁辊面；B预热；C喷砂；D喷涂；E抛磨；F热处理；G动平衡；H检验；I包装。所述的炉辊的制造方法，其特征在于所述步骤B中采用人工或机械方式，用火焰枪对辊体进行均匀加热，预热温度为60150'C。所述的炉辊的制造方法，其特征在于所述步骤C中采用14~60目刚玉砂，喷砂后粗糙度Ra413pm;采用射吸式或压力式喷砂系统，由喷砂房内机械手持喷砂枪对辊体表面进行喷砂处理。所述的炉辊的制造方法，其特征在于所述步骤D中采用爆炸喷涂，参数如下辊体温度30180°C氧气流量、压力0.81.5m3/h，0.20.5MPa工件转速0.3~8rpm乙炔流量、压力0.71.5m3/h，0.07~0.12喷枪位移618mm/转粉气流量、压力0.3~0.6m3/h，0.1~0.20爆炸频率410发/秒清膛气压力《0.5MPa喷涂距离150~200mm送粉量3~20g/min所述的炉辊的制造方法，其特征在于所述步骤F中，热处理在箱式炉膛内，以电加热方式进行。所述的炉辊的制造方法，其特征在于该热处理的具体步骤是，将辊体放入箱式电热炉内，按《5(TC/小时的升温速度升温，当炉膛温度达到设定的85(TC95(TC后，恒温保持38小时后关闭箱式电热炉的电源，让辊体随炉冷却至室温。具体实施方式本发明中提供了一种炉辊，该炉辊材料为耐热铸钢，基体材质为ZG40Cr25Ni20Si或ZG25Crl8Ni9Si或SCH13(JIS)或SCH12(JIS)或SCH22(JIS)，辊面尺寸O1501600X10002400mm。该炉辊表面采用爆炸喷涂方法制备了金属-陶瓷涂层，涂层中高温合金的化学成分如表i所示，其含量为70卯y。wt，涂层中陶瓷的化学成分为A1203，含量为1030%wt。表3高温合金的化学成分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>该炉辊的制造方法包括如下步骤A清洁辊面；B预热，采用人工或机械方式，用火焰枪对辊体进行均匀加热;C喷砂，采用射吸式或压力式喷砂系统，由喷砂房内机械手持喷砂枪对辊体表面进行喷砂处理；D喷涂，采用爆炸喷涂设备进行喷涂；该爆炸喷涂设备可以采用北京瑞佩尔技贸有限责任公司提供的第聂伯-3型爆炸喷涂系统；E抛磨，采用抛磨工艺，确保辊体粗糙度符合图纸设计要求或客户要求；F热处理，热处理在箱式炉膛内，以电加热方式进行；具体步骤可以是将辊体放入箱式电热炉内，按《5(TC/小时的升温速度升温，当炉膛温度达到设定的温度(85(TC95(TC)后，恒温保持38小时后关闭箱式电热炉的电源，让辊体随炉冷却至室温。G动平衡，在动平衡机上按图纸设计要求对辊体动平衡状态进行测量并补偿，以符合图纸设计要求或客户要求；H检验；I包装。步骤B中的预热温度60~150°C;步骤C中的喷砂采用14~60目刚玉砂，喷砂后粗糙度Ra413nm，喷砂处理的作用是(1)清除基体表面的氧化层、旧涂层，暴露基体的新鲜金属层，提高基体的活性；(2)提高涂层与基体的结合面积，增加涂层与基体的结合强度；0)使基体表面处于压应力状态，并减小了涂层中的应力。步骤D中的喷涂采用爆炸喷涂，参数如表4所示表4爆炸喷涂工艺参数<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>以下是采用本发明方法制造的产品与现有技术的对比情况:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。权利要求1.一种JSSTDG-04-01炉辊，它由炉辊基体和炉辊表面的金属-陶瓷氧化物涂层构成；其特征在于该炉辊基体材质为耐热铸钢；该炉辊表面爆炸喷涂的金属-陶瓷氧化物涂层；涂层中陶瓷的化学成分为Al2O3，含量为10～30％wt；涂层中高温合金的含量为70～90％wt，高温合金的化学成分是<table-cwuid="table1"><tablewidth="710"><tgroupcols="8"><thead></column></row><row><column><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>成份</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>Cr</p></entry><entrycolwidth="10%"morerows="1"morelines="1"><p>Ta</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>Al</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>Y</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>Si</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>C</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>Co</p></entry></column></row></thead><tbody></column></row><row><column><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>含量</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>18～30</p></entry><entrycolwidth="10%"morerows="1"morelines="1"><p>6～18</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>4～12</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>0.2～2.0</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>0.1～1.8</p></entry><entrycolwidth="14%"morerows="1"morelines="1"><p>0.3～4.0</p></entry><entrycolwidth="12%"morerows="1"morelines="1"><p>余量</p></entry></column></row></tbody></tgroup></column></row><table></table-cwu>2、根据权利要求1所述的JSSTDG-04-01炉辊，其特征在于该炉辊基体材质为ZG40Cr25Ni20Si或ZG25Crl8Ni9Si或SCH13或SCH12或SCH22，辊面尺寸①为150~1600X1000~2400mm。3、一种JSSTDG-04-01炉辊的制造方法，用于制造如权利要求1或2所述的炉辊，其特征在于它包括如下步骤A清洁辊面；B预热；C喷砂；D喷涂；E抛磨；F热处理；G动平衡；H检验；I包装。4、根据权利要求3所述的JSSTDG-04-01炉辊的制造方法，其特征在于所述步骤B中采用人工或机械方式，用火焰枪对辊体进行均匀加热，预热温度为60150'C。.5、根据权利要求3所述的JSSTDG-04-01炉辊的制造方法，其特征在于:所述步骤C中采用14~60目刚玉砂，喷砂后粗糙度Ra413nm;采用射吸式或压力式喷砂系统，由喷砂房内机械手持喷砂枪对辊体表面进行喷砂处理。6、根据权利要求3所述的JSSTDG-04-01炉辊的制造方法，其特征在于所述步骤D中采用爆炸喷涂，参数如下<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>7、根据权利要求3所述的JSSTDG-04-01炉辊的制造方法，其特征在于所述步骤F中，热处理在箱式炉膛内，以电加热方式进行。8、根据权利要求7所述的JSSTDG-04-01炉辊的制造方法，其特征在于该热处理的具体步骤是，将辊体放入箱式电热炉内，按《50。C/小时的升温速度升温，当炉膛温度达到设定的85(TC95(TC后，恒温保持38小时后关闭箱式电热炉的电源，让辊体随炉冷却至室温o全文摘要本发明涉及应用于钢厂中冷轧钢板连续退火线、连续热镀锌线以及硅钢生产线中高温段炉辊，特别是JSSTDG-04-01炉辊及其制造方法。该产品由炉辊基体和炉辊表面的金属-陶瓷氧化物涂层构成，该炉辊基体材质为耐热铸钢；该炉辊表面爆炸喷涂的金属-陶瓷氧化物涂层；涂层中陶瓷的化学成分为Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，含量为10～30％wt；涂层中高温合金的含量为70～90％wt。其制造方法步骤包括清洁辊面、预热、喷砂、喷涂、抛磨、热处理、动平衡、检验、包装。经检测，该产品的高温强度、耐积瘤性能和耐磨损性能均属于优等。文档编号C23C4/04GK101240408SQ200810033249公开日2008年8月13日申请日期2008年1月30日优先权日2008年1月30日发明者幸张,李康中,王建康申请人:上海君山表面技术工程股份有限公司