一种热轧成型辊表面预强化处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种热轧成型辊表面预强化处理工艺。该工艺包括步骤：采用超音速火焰喷涂方式，在热轧成型辊表面依次喷涂打底层和硬化层，随后对硬化涂层进行表面处理，其中打底层的喷涂材料粉末各组分按原子百分比组成为：Mo：15～20％、Cr：55～60％、Ni：15～20％、C：5～10％，总百分比为100％；硬化层的喷涂材料粉末各组分按原子百分比组成为：W：45～50％、Mo：30～35％、Cr：5～10％、Ni：5～10％、B：4?9％、C：1～3％、Fe：1～3％，总百分比为100％，使用效果良好，解决辊面粘附金属氧化物的技术难题，提高轧制品的质量和型材的合格品率，同时减低了钢制品的成本。
【专利说明】
-种热$L成型撮表面预强化处理工艺
技术领域
[0001] 本发明属于材料表面强化技术领域，尤其设及一种热社成型漉表面预强化处理工 乙。
【背景技术】
[0002] 冶金社漉是各类钢铁制品制造的关键部件，特别是对热社钢型材产品而言，定型 社漉表面性能对社制的作业率、型材表面质量、尺寸和社制成本有决定性影响。
[0003] 在社制过程中热社成型漉工作面会受到钢巧件的强烈冲击和冷却水的交变冷热 疲劳影响，社制一段时间后，热社成型漉工作表面出现磨损痕迹、冷热疲劳裂纹和钢巧表面 氧化物的过渡沉积，造成工作面尺寸和形貌发生改变，从而使社制的型材表面质量和尺寸 都超出标规的要求，造成社制品的等级下降，严重的造成社制品的报废。目前采用的修正方 法是更换社漉，然后对社漉工作面进行减尺寸磨削处理，恢复工作面的表面质量，但是如何 进一步提高热社成型漉的使用寿命，成为当下的亟待解决的技术难题。
[0004] 中国发明专利(CN103173713A)公开了一种材质为半钢的型钢社漉孔型的超音速 喷涂工艺，其步骤如下：1)、孔型工作表面的预处理：（1)将孔型工作表面的油漆、氧化铁皮 和油污清理干净；（2)用丙酬清洗孔型工作表面;2)、对孔型工作面进行喷丸处理：（1)采用 颗粒度100目左右的白刚玉沙丸，对孔型工作面进行喷丸处理，喷丸时速度为7米/秒，喷砂 时空气压力为5~化g/cm2,喷砂设备与喷砂表面的距离为120-180mm，与喷砂表面的角度为 90% 3)、用超音速喷涂设备对孔型工作面进行超音速喷涂：（1)用氧气将要喷涂的表面预热 至60~80°C; (2)送粉喷涂：使用喷涂材料对孔型工作面进行喷涂，喷涂厚度为0.03~ 0.07mm;喷枪与喷涂表面的距离为100~120mm，喷枪与喷涂表面的夹角《90%4)、涂层的封 孔处理：（1)用金刚石打磨所喷涂的表面；（2)用有机娃树醋漆对涂层封孔两遍；（3)封孔后 用塑料薄膜将孔型保护;在如中国发明专利(CN104611664A)公开了一种型钢精社漉孔型表 面合金超音速喷涂强化方法，该方法选用纳米级碳化物合金粉末，其中：儀侣粉末15~ 20%、钻碳化鹤合金粉末50~70%、铭钢儘复合粉末10~20%、棚鹤复合粉末5~15%，首先 用儀侣粉末在型钢精社漉上打底0.02mm，然后将钻碳化鹤合金粉末、铭钢儘复合粉末和棚 鹤复合粉末烙融后均匀的喷涂到社漉表面，喷涂层厚度为0.15~0.20mm，喷枪与喷涂表面 的距离为160~180mm，喷枪与喷涂表面的夹角《90%但是上述两种方法的喷涂后的热社成 型漉在耐磨性能上仍需要提高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种热社成型漉表面预强化处理工艺，使用超音速火焰喷涂 1~2层具有耐磨、抗粘性能的涂层，提高热社成型漉工作面性能，解决热社成型漉工作面的 磨损、开裂和氧化物粘附性能问题，延长热社成型漉的使用寿命。
[0006] 为了实现上述的发明目的，本发明采用W下技术方案：
[0007] -种热社成型漉表面预强化处理工艺，采用超音速火焰喷涂方式，在热社成型漉 表面依次喷涂打底层和硬化层，随后对硬化涂层进行表面处理，其中打底层的喷涂材料粉 末各组分按原子百分比组成为:Mo: 15~20%、吐:55~60%、Ni : 15~20%、C:5~10%，总百 分比为100%;硬化层的喷涂材料粉末各组分按原子百分比组成为:W:45~50%、M〇:30~ 35%、0:5~10%、化：5~10%、8:4-9%、〔:1~3%、尸6:1~3%，总百分比为100%。
[0008] 本发明的热社成型漉表面预强化处理工艺，按W下步骤具体进行：
[0009] 步骤S101、表面处理:热社成型漉表面干式喷砂处理，喷砂后的漉表面粗糖度值为 Ra 10皿~70皿；
[0010] 步骤S102、表面预热:采用超音速火焰喷枪对将要喷涂的热社成型漉表面进行预 热，预热溫度为80°C~150°C;
[0011] 步骤S103、表面喷涂：
[0012] (1)超音速火焰喷涂参数选择为:喷涂距离为180mm~250mm;喷涂线速度为600mm/ S~2000mm/s;单道涂层厚度为0.005mm~0.05mm;喷涂粒子速度为450m/s~1200m/s;
[0013] (2)热社成型漉表面喷涂打底层；
[0014] (3)在打底层上喷涂硬化层；
[0015] 步骤S104、表面封孔:采用纳米微粒涂料对喷涂涂层进行浸渗封闭处理，浸渗封闭 处理1-2小时，然后对涂层进行加热固化，其固化溫度在60°C~65°C，并保溫1-2小时；
[0016] 步骤S105、表面抛光:采用机械加工方式对封孔处理后的喷涂涂层进行抛光加工 处理。
[0017] 进一步的，在步骤S101中，所述喷砂采用颗粒度100目左右的白刚玉沙丸，对漉面 进行喷砂处理，喷砂时速度为7米/秒，喷砂时空气压力为5~化g/cm2,喷砂设备与喷砂表面 的距离为120-180mm，与喷砂表面的角度为90°。
[001引进一步的，在步骤S103中，所述打底层的厚度为0.02~0.08mm，所述硬化层的厚度 为0.05~0.3mm。
[0019] 进一步的，在步骤S104中，所述纳米微粒涂料为有机娃树脂漆。
[0020] 进一步的，在步骤S105中，所述机械加工方式采用砂带机械抛光和研磨料对研抛 光处理。
[0021 ]与现有技术相比，有益效果是：
[0022] 1)本发明工艺衔接有序，对热社成型漉表面进行预强化处理，使用效果良好，解决 了漉面粘附金属氧化物的技术难题，不仅提高了社制品的质量，大大提高了型材的合格品 率，同时减低了钢制品的成本；
[0023] 2)经本发明工艺超音速火焰喷涂的成型社漉，涂层性能参数为：结合强度> 70MPa、硬度>WC69、孔隙率《1 %，热社成型漉的防磨、抗蚀性能大大提高，一次漉使用率 达150%~300%，且减低了社制过程中的操作者的工作强度，得到了厂家认可和工人的欢 迎；
[0024] 3)本发明工艺可用于各种热社成型漉表面耐磨抗粘附涂层的制备。
【具体实施方式】
[0025] 下面就通过运个给出的实施例来对本发明热社成型漉表面预强化处理工艺进行 示例性说明。
[00%]实施例1本实施例的某大型国有钢铁生产企业使用的Φ 630mm槽钢漉，其强化处理 工艺，按W下步骤具体进行：
[0027] 步骤S101、表面处理:热社成型漉表面干式喷砂处理，喷砂后的漉表面粗糖度值为 Ra50ym，其中所述喷砂采用颗粒度100目左右的白刚玉沙丸，对漉面进行喷砂处理，喷砂时 速度为7米/秒，喷砂时空气压力为化g/cm2,喷砂设备与喷砂表面的距离为180mm，与喷砂表 面的角度为90%
[0028] 步骤S102、表面预热:采用超音速火焰喷枪对将要喷涂的热社成型漉表面进行预 热，预热溫度为120°C;
[00巧]步骤S103、表面喷涂：
[0030] (1)超音速火焰喷涂参数选择为:喷涂距离为185mm;喷涂线速度为1500mm/s;单道 涂层厚度为0.007mm;喷涂粒子速度为600m/s;
[0031] (2)热社成型漉表面喷涂打底层，厚度为0.05mm，喷涂材料粉末各组分按原子百分 比组成为:Mo :19%、Cr :55%、Ni :19%、C: 7%，总百分比为 100%;
[0032] (3)在打底层上喷涂硬化层，厚度为0.15mm，喷涂材料粉末各组分按原子百分比组 成为:胖:45%、]?〇:30%、0:7%、化：8%、8:5%、(：:2%、尸6:3%，总百分比为100%;
[0033] 步骤S104、表面封孔:采用有机娃树脂漆对喷涂涂层进行浸渗封闭处理，浸渗封闭 处理1小时，然后对涂层进行加热固化，其固化溫度在60°C，并保溫1小时；
[0034] 步骤S105、表面抛光:采用机械加工方式对封孔处理后的喷涂涂层进行抛光加工 处理，所述机械加工方式采用砂带机械抛光和研磨料对研抛光处理。
[00巧]实施例2本实施例的某大型国有钢铁生产企业使用的H300*300mmH型钢漉，其强化 处理工艺按W下步骤具体进行：
[0036] 步骤S101、表面处理:热社成型漉表面干式喷砂处理，喷砂后的漉表面粗糖度值为 Ra30ym，其中所述喷砂采用颗粒度100目左右的白刚玉沙丸，对漉面进行喷砂处理，喷砂时 速度为7米/秒，喷砂时空气压力为化g/cm2,喷砂设备与喷砂表面的距离为165mm，与喷砂表 面的角度为90%
[0037] 步骤S102、表面预热:采用超音速火焰喷枪对将要喷涂的热社成型漉表面进行预 热，预热溫度为80°C;
[0038] 步骤S103、表面喷涂：
[0039] (1)超音速火焰喷涂参数选择为:喷涂距离为200mm;喷涂线速度为2000mm/s;单道 涂层厚度为0.005mm;喷涂粒子速度为800m/s;
[0040] (2)热社成型漉表面喷涂打底层，厚度为0.08mm，喷涂材料粉末各组分按原子百分 比组成为:Mo :15%、Cr :60%、Ni :20%、C: 5%，总百分比为 100%;
[0041] (3)在打底层上喷涂硬化层，厚度为0.12mm，喷涂材料粉末各组分按原子百分比组 成为:胖:50%、]?〇:32%、0:5%、化：5%、8:5%、〔：1%、尸6:2%，总百分比为100%;
[0042] 步骤S104、表面封孔:采用有机娃树脂漆对喷涂涂层进行浸渗封闭处理，浸渗封闭 处理1.5小时，然后对涂层进行加热固化，其固化溫度在65°C，并保溫1小时；
[0043] 步骤S105、表面抛光:采用机械加工方式对封孔处理后的喷涂涂层进行抛光加工 处理，所述机械加工方式采用砂带机械抛光和研磨料对研抛光处理。
[0044] 实施例3本实施例的某大型国有钢铁生产企业使用的工字钢漉，其强化处理工艺 按w下步骤具体进行：
[0045] 步骤S101、表面处理:热社成型漉表面干式喷砂处理，喷砂后的漉表面粗糖度值为 Ra45ym，其中所述喷砂采用颗粒度100目左右的白刚玉沙丸，对漉面进行喷砂处理，喷砂时 速度为7米/秒，喷砂时空气压力为化g/cm2,喷砂设备与喷砂表面的距离为165mm，与喷砂表 面的角度为90%
[0046] 步骤S102、表面预热:采用超音速火焰喷枪对将要喷涂的热社成型漉表面进行预 热，预热溫度为l〇〇°C;
[0047] 步骤S103、表面喷涂：
[004引 （1)超音速火焰喷涂参数选择为:喷涂距离为220mm;喷涂线速度为1800mm/s;单道 涂层厚度为0.005mm;喷涂粒子速度为lOOOm/s;
[0049] (2)热社成型漉表面喷涂打底层，厚度为0.08mm，喷涂材料粉末各组分按原子百分 比组成为:Mo :20%、Cr :55%、Ni :15%、C: 10%，总百分比为 100%;
[0050] (3)在打底层上喷涂硬化层，厚度为0.022mm，喷涂材料粉末各组分按原子百分比 组成为:胖:45%、]?〇:30%、化:8%、化：9%、8:5%、〔：1%、化：2%，总百分比为100%;
[0051] 步骤S104、表面封孔:采用有机娃树脂漆对喷涂涂层进行浸渗封闭处理，浸渗封闭 处理1小时，然后对涂层进行加热固化，其固化溫度在62Γ，并保溫2小时；
[0052] 步骤S105、表面抛光:采用机械加工方式对封孔处理后的喷涂涂层进行抛光加工 处理，所述机械加工方式采用砂带机械抛光和研磨料对研抛光处理。
[0053] W上Ξ个实施例得到热社成型漉的喷涂层性能参数如表1:
[0054] 表1涂层性能参数
[0化5]
[0056]经过本发明工艺得到的热社成型漉，与现有工艺得到的热社成型漉进行使用对 比，过钢量(单位为吨)见表2:
[0化7] 表2过钢量(单位为吨)对比
[0化引
[0059]由上述表2中数据可知，热社成型漉的过钢量大幅增加，对应的热社成型漉使用寿 命得到大大的延长，使用寿命提高150-300%?上，有效保障热社成型漉的安全运行。
【主权项】
1. 一种热乳成型辊表面预强化处理工艺，其特征在于，采用超音速火焰喷涂方式，在热 乳成型辊表面依次喷涂打底层和硬化层，随后对硬化涂层进行表面处理，其中打底层的喷 涂材料粉末各组分按原子百分比组成为:Mo: 15~20%、Cr:55~60%、Ni: 15~20%、C:5~ 10%，总百分比为100%;硬化层的喷涂材料粉末各组分按原子百分比组成为:W:45~50%、 1〇:30~35%、0:5~10%、附：5~10%、8:4-9%、(： ：1~3%小6:1~3%，总百分比为100%。2. 根据权利要求1所述的热乳成型辊表面预强化处理工艺，其特征在于，按以下步骤具 体进行： 步骤S101、表面处理:热乳成型辊表面干式喷砂处理，喷砂后的辊表面粗糙度值为RalO μπι ~70μπι; 步骤S102、表面预热:采用超音速火焰喷枪对将要喷涂的热乳成型辊表面进行预热，预 热温度为80°C~150°C; 步骤S103、表面喷涂： (1) 超音速火焰喷涂参数选择为:喷涂距离为180mm~250mm;喷涂线速度为600mm/s~ 2000mm/s;单道涂层厚度为0.005mm~0.05mm;喷涂粒子速度为450m/s~1200m/s; (2) 热乳成型辊表面喷涂打底层； (3) 在打底层上喷涂硬化层； 步骤S104、表面封孔:采用纳米微粒涂料对喷涂涂层进行浸渗封闭处理，浸渗封闭处理 1-2小时，然后对涂层进行加热固化，其固化温度在60°C~65°C，并保温1-2小时； 步骤S105、表面抛光:采用机械加工方式对封孔处理后的喷涂涂层进行抛光加工处理。3. 根据权利要求2所述的热乳成型辊表面预强化处理工艺，其特征在于，在步骤S101 中，所述喷砂采用颗粒度100目左右的白刚玉沙丸，对辊面进行喷砂处理，喷砂时速度为7 米/秒，喷砂时空气压力为5~6kg/cm 2,喷砂设备与喷砂表面的距离为120-180mm，与喷砂表 面的角度为90°。4. 根据权利要求2所述的热乳成型辊表面预强化处理工艺，其特征在于，在步骤S103 中，所述打底层的厚度为〇. 02~0.08mm，所述硬化层的厚度为0.05~0.3mm。5. 根据权利要求2所述的热乳成型辊表面预强化处理工艺，其特征在于，在步骤S104 中，所述纳米微粒涂料为有机硅树脂漆。6. 根据权利要求2所述的热乳成型辊表面预强化处理工艺，其特征在于，在步骤S105 中，所述机械加工方式采用砂带机械抛光和研磨料对研抛光处理。
【文档编号】C23C4/18GK106011723SQ201610474206
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】张陈, 陈克英, 王传进
【申请人】安徽恒意硬面工程股份有限公司