张力辊热喷涂涂层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种张力辊热喷涂涂层的制备方法。
【背景技术】
[0002] 热喷涂涂层由于具有很高的性价比，已经获得了越来越广泛的应用，特别是在钢 铁行业中。在带钢冷轧连续生产线上，张力辊数量众多，张力辊采用热喷涂涂层可以显著提 高其耐磨性、抗冲击、耐腐蚀性等性能。在带钢冷轧连续生产中，张力辊直接与带钢接触，其 表面的性能是确保带钢产品质量的重要因素，因此对张力辊表面性能的要求也不断提高。 目前热喷涂涂层已广泛应用于张力辊表面性能的改善，一方面由于热喷涂涂层较为坚硬， 因此，张力辊辊面磨损量小，较为耐磨，使用寿命长；但另一方面由于热喷涂涂层较为坚硬， 特别由辊面微观放大可知，表面为尖峰形貌，因此在实际使用中，张力辊容易对带钢表面造 成刮擦，使得带钢表面的刮擦物粘附在张力辊表面，形成张力辊的异物粘附缺陷。异物粘 附缺陷不仅会导致张力辊辊面粗糙度降低，使张力辊起不到原始设计的提供一定张力的效 果，造成带钢打滑。同时，异物粘附也会造成带钢表面形成一定的缺陷，如辊印、黑点、点划 伤、划痕等，严重影响带钢产品的质量。因此，原始的仅仅在张力辊表面进行热喷涂一层涂 层已不能满足目前张力辊的使用要求，更需提高张力辊热喷涂涂层的抗异物粘附能力。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种张力辊热喷涂涂层的制备方法，本方法制 备的张力辊热喷涂涂层具有优良的综合性能，优良的耐磨性能、抗冲击性能及粗糙度保持 能力，其抗表面异物粘附性能强，满足张力辊在实际生产使用的要求，提高了带钢产品的质 量。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明张力辊热喷涂涂层的制备方法包括如下步骤： 步骤一、对张力辊表面进行预处理，加热清除表面残余油渍和水分，辊面进行喷砂毛化 处理，达到表面粗糙度均匀，无反光； 步骤二、对张力辊表面进行热喷涂处理，热喷涂涂层粉体材料采用WC-Co、WC-C〇Cr、 WC-NiCr或WC-Ni中的一种，热喷涂参数为氧气流量850-950升/分钟、煤油流量0. 28-0. 35 升/分钟、喷涂距离300-500mm、供粉速度50-100克/分钟，得到的涂层厚度彡0. 2mm ; 步骤三、对张力辊表面涂层进行封闭处理，将环氧树脂和固化剂按100 :40的质量比配 置，搅拌均匀，采用毛刷直接涂覆或采用喷枪喷雾涂覆于张力辊涂层表面，涂覆完成后放置 24小时或在100-120°C温度下干燥2-3h ; 步骤四、对张力辊涂层表面进行抛磨处理，采用砥石或金刚石砂带，将张力辊涂层表面 涂层粗糙度抛磨至RaO. 5-1. 5 ; 步骤五、对张力辊涂层表面毛化处理，根据最终张力辊所需粗糙度不同，采用不同粒径 的砂粒对张力辊辊面进行毛化处理，得到张力辊涂层表面的不同粗糙度，毛化处理的喷砂 压力为〇? 45-0. 55MPa，喷砂距离为300-500mm。
[0005] 进一步，上述环氧树脂为二乙二醇醚双酚A型环氧树脂，所述固化剂为聚二醇醚 二胺。
[0006] 进一步，上述砂粒是棕刚玉砂粒或白刚玉砂粒。 由于本发明张力辊热喷涂涂层的制备方法采用了上述技术方案，即本方法首先对张力 辊表面进行预处理，以达到热喷涂要求；采用WC-Co、WC-CoCr、WC-NiCr或WC-Ni粉体材料 在一定参数下进行热喷涂处理，得到涂层厚度彡〇. 2mm ;采用环氧树脂和固化剂按比例配 置后涂覆于张力辊涂层表面放置24小时或在100-120°C温度下干燥2-3h ;采用砥石或金刚 石砂带对涂层表面进行抛磨处理；根据最终张力辊所需粗糙度不同，采用不同粒径的砂粒 对张力辊辊面进行毛化处理，得到张力辊涂层表面的不同粗糙度。本方法制备的张力辊热 喷涂涂层具有优良的综合性能，优良的耐磨性能、抗冲击性能及粗糙度保持能力，其抗表面 异物粘附性能强，满足张力辊在实际生产使用的要求，提高了带钢产品的质量。
【附图说明】
[0007] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明： 图1为张力辊直接热喷涂涂层的表面形貌显微图； 图2为采用本方法得到的张力辊热喷涂涂层的表面形貌显微图。
【具体实施方式】
[0008] 本发明张力辊热喷涂涂层的制备方法包括如下步骤： 步骤一、对张力辊表面进行预处理，加热清除表面残余油渍和水分，辊面进行喷砂毛化 处理，达到表面粗糙度均匀，无反光； 步骤二、对张力辊表面进行热喷涂处理，热喷涂涂层粉体材料采用WC-Co、WC-C〇Cr、 WC-NiCr或WC-Ni中的一种，热喷涂参数为氧气流量850-950升/分钟、煤油流量0. 28-0. 35 升/分钟、喷涂距离300-500mm、供粉速度50-100克/分钟，得到的涂层厚度彡0. 2mm ; 步骤三、对张力辊表面涂层进行封闭处理，将环氧树脂和固化剂按100 :40的质量比配 置，搅拌均匀，采用毛刷直接涂覆或采用喷枪喷雾涂覆于张力辊涂层表面，涂覆完成后放置 24小时或在100-120°C温度下干燥2-3h ; 步骤四、对张力辊涂层表面进行抛磨处理，采用砥石或金刚石砂带，将张力辊涂层表面 涂层粗糙度抛磨至RaO. 5-1. 5 ; 步骤五、对张力辊涂层表面毛化处理，根据最终张力辊所需粗糙度不同，采用不同粒径 的砂粒对张力辊辊面进行毛化处理，得到张力辊涂层表面的不同粗糙度，毛化处理的喷砂 压力为〇. 45-0. 55MPa，喷砂距离为300-500mm。如需粗糙度Ra2-3,可采用80#砂粒；需粗糙 度Ra3-4,可采用60#砂粒，需粗糙度Ra4-5,可采用46#砂粒，需粗糙度Ra5-7,可采用36# 砂粒。
[0009] 进一步，上述环氧树脂为二乙二醇醚双酚A型环氧树脂，所述固化剂为聚二醇醚 二胺。
[0010] 进一步，上述砂粒是棕刚玉砂粒或白刚玉砂粒。
[0011] 本方法首先在张力辊表面热喷涂一定厚度的热喷涂层，从而使得张力辊表面具备 优良的耐磨性能，其次将张力辊表面涂层进行封闭处理，封闭剂渗透到涂层内部孔隙中，与 涂层形成良好的结合，使得涂层在后续喷砂抛磨处理中不至于产生局部剥落；再次将张力 辊表面抛磨到RaO. 5-1. 5,去除喷涂完后涂层表面的尖峰形貌；最后将张力辊表面喷砂毛 化到所需的粗糙度要求，形成新的表面形貌。新的表面形貌与原始的喷涂态表面形貌相比， 波峰高度差缩小了，波峰尖角更加圆滑，但粗糙度达到张力辊设计所需要求。
[0012] 若带钢与张力辊压力为P，单位面积内接触点为n，若波峰高度差缩小了，波峰的 间距变得更均匀，突兀尖点减少，则单位面积接触点n变大，则分散到每个接触点压力P/n 变小，所以张力辊表面与带钢表面刮擦减少，粘附物减少。波峰尖角更加圆滑，也同时会减 少表面刮擦。采用本方法制备的张力辊，不仅保持了原始热喷涂涂层的耐磨特性，且新的表 面形貌，更加耐异物粘附，使得粗糙度保持性较好，减少因异物粘附导致的带钢表面缺陷。 而且，采用本方法的工艺操作和生产非常简便，工艺可控性非常好。
[0013] 在张力辊边部挂上试样片，其中一种热喷涂涂层完后直接取下（比较案例)，另一 种按本方法处理完毕后取下（实施案例)，对两种试样进行显微硬度测试、落球冲击试验（5g 钢球，500球每次，3m行程)、表面粗糙度Ra等性能检验测试；比较结果见下表，其表面形貌 如图1和图2。
【主权项】
1. 一种张力辊热喷涂涂层的制备方法，其特征在于本方法包括如下步骤： 步骤一、对张力辊表面进行预处理，加热清除表面残余油渍和水分，辊面进行喷砂毛化 处理，达到表面粗糙度均匀，无反光； 步骤二、对张力辊表面进行热喷涂处理，热喷涂涂层粉体材料采用WC-Co、WC-C〇Cr、 WC-NiCr或WC-Ni中的一种，热喷涂参数为氧气流量850-950升/分钟、煤油流量0. 28-0. 35 升/分钟、喷涂距离300-500mm、供粉速度50-100克/分钟，得到的涂层厚度彡0. 2mm ; 步骤三、对张力辊表面涂层进行封闭处理，将环氧树脂和固化剂按100 :40的质量比配 置，搅拌均匀，采用毛刷直接涂覆或采用喷枪喷雾涂覆于张力辊涂层表面，涂覆完成后放置 24小时或在100-120°C温度下干燥2-3h ; 步骤四、对张力辊涂层表面进行抛磨处理，采用砥石或金刚石砂带，将张力辊涂层表面 涂层粗糙度抛磨至RaO. 5-1. 5 ; 步骤五、对张力辊涂层表面毛化处理，根据最终张力辊所需粗糙度不同，采用不同粒径 的砂粒对张力辊辊面进行毛化处理，得到张力辊涂层表面的不同粗糙度，毛化处理的喷砂 压力为〇? 45-0. 55MPa，喷砂距离为300-500mm。
2. 根据权利要求1所述的张力辊热喷涂涂层的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂 为二乙二醇醚双酚A型环氧树脂，所述固化剂为聚二醇醚二胺。
3. 根据权利要求1所述的张力辊热喷涂涂层的制备方法，其特征在于：所述砂粒是棕 刚玉砂粒或白刚玉砂粒。
【专利摘要】本发明公开了一种张力辊热喷涂涂层的制备方法，即本方法首先对张力辊表面进行预处理，以达到热喷涂要求；采用WC-Co、WC-CoCr、WC-NiCr或WC-Ni粉体材料在一定参数下进行热喷涂处理，得到涂层厚度≥0.2mm；采用环氧树脂和固化剂按比例配置后涂覆于张力辊涂层表面放置24小时或在100-120℃温度下干燥2-3h；采用砥石或金刚石砂带对涂层表面进行抛磨处理；根据最终张力辊所需粗糙度不同，采用不同粒径的砂粒对张力辊辊面进行毛化处理，得到张力辊涂层表面的不同粗糙度。本方法制备的张力辊热喷涂涂层具有优良的耐磨性能、抗冲击性能及粗糙度保持能力，其抗表面异物粘附性能强，满足张力辊在实际生产使用的要求，提高了带钢产品的质量。
【IPC分类】C23C4-10, C23C4-18
【公开号】CN104593713
【申请号】CN201310521480
【发明人】陈雄伟, 蒋振华, 谭兴海, 徐建明, 王倩, 梁宝山, 向军, 俞立新
【申请人】上海宝钢工业技术服务有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日