一种压毛刺辊的超耐磨损纳米涂层的制作方法

本发明涉及钢铁行业设备技术领域，具体涉及一种压毛刺辊的超耐磨损纳米涂层。

背景技术：

目前的压毛刺辊在高速运转过程中，会存在转动不够平稳，震动临界点低，震动大，压毛刺辊难以达到高速运转的目的，且在实际生产过程中，由于压毛刺辊工作环境中不均匀的温度场产生应力，随着辊子的转动，温度场周期发生变化，应力也随之改变，辊面温度较高，疲劳强度下降，由此而引发辊子表面因疲劳而产生龟裂，同时，压毛刺辊在板带酸洗的同时受到机械应力的作用，辊面产生严重磨损，不但影响到板带的质量，也严重影响到压毛刺辊的使用寿命，现有技术状态的压毛刺辊的使用寿命为2个月。现行的解决方法是：在辊面堆焊耐磨材料来提高辊面的耐磨性能，或者采用微米材料喷涂耐磨层从而提高辊子的使用寿命，两种方法都不能很好的解决辊面磨损、龟裂、粗超度下降导致板带打滑等问题，焊层和喷涂微米涂层都容易剥落。

技术实现要素：

本发明的目的提供一种压毛刺辊的超耐磨损纳米涂层，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一种压毛刺辊的超耐磨损纳米涂层，在压毛刺辊表面涂有纳米保护层，所述纳米保护层为金属陶瓷复合涂层，所述金属陶瓷复合涂层包括纳米底层和纳米陶瓷面层，所述纳米底层和纳米陶瓷面层由底层向面层依次喷涂制成。

在一些实施方式中，所述金属陶瓷复合涂层的牌号为inf-8235。

在一些实施方式中，所述金属陶瓷复合涂层的厚度为150-200μm。

在一些实施方式中，所述纳米底层的厚度为30～50μm，纳米陶瓷面层

的厚度为150～200μm。

在一些实施方式中，采用超音速纳米热喷涂设备在所述辊体上喷涂纳米保护层，喷涂速度为500-2500m/s

在一些实施方式中，所压毛刺辊包括外辊体、内辊体和转轴，所述内辊体为中空设置，内辊体设于所述外辊体内周壁，所述转轴插装于所述内辊体，所述外辊体表面设有耐磨纳米涂层。

在一些实施方式中，所述外辊体为中空辊体，在外辊体内周壁上开设有两内环槽，两所述内环槽之间设有挡块条，两内环槽平行设置；所述内辊体的外周壁上开设有外环槽，所述外环槽与所述内环槽之间形成环腔。

在一些实施方式中，两所述内环槽的宽度相等，所述内环槽内放置有若干滚柱，所述滚柱以所述外辊体的轴心方向排列。

在一些实施方式中，所述滚柱可在环腔中进行滚动。

在一些实施方式中，所述内辊体与挡环体相抵接，所述挡环体还抵接于滚柱的端部，挡环体的截面为“l”型，挡环体的侧边与内辊体的侧边相互之间卡接。

本发明所提供的一种压毛刺辊的超耐磨损纳米涂层，具有耐磨损、抗冲击、高结合力的纳米陶瓷复合涂层，该种纳米涂层材料兼具良好的物理性能和化学稳定性能，可提高涂层与基材的结合能力，同时提高了压毛刺辊表面耐磨损、防划伤的能力，兼具机械载荷及抗冲击性能，使用周期可达到6-8个月，大大长于现有技术中压毛刺辊的使用周期，使得压毛刺辊可以长时间的持续工作，降低了生产成本，提高了工作效率，改善了现有技术的缺陷。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的一种压毛刺辊的外辊体和内辊体结合的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式的一种压毛刺辊的环体的结构示意图；

图3为本发明的一种实施方式的一种压毛刺辊的辊体的结构示意图；

图4为本发明的一种实施方式的一种压毛刺辊的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。

如图1中所示，一种压毛刺辊的超耐磨损纳米涂层，在压毛刺辊表面涂有纳米保护层，所述纳米保护层为金属陶瓷复合涂层，所述金属陶瓷复合涂层包括纳米底层和纳米陶瓷面层，所述纳米底层和纳米陶瓷面层由底层向面层依次喷涂制成。

纳米保护层为金属陶瓷复合涂层，金属陶瓷复合涂层包括纳米底层和纳米陶瓷面层，纳米底层和纳米陶瓷面层由底层向面层依次喷涂制成。

金属陶瓷复合涂层的底层牌号为inf-8235-1，所述金属陶瓷复合涂层的面层牌号为inf-8235-2。

纳米保护层的厚度为150～250μm，其中，纳米底层为纳米ni基材料，纳米陶瓷层为陶瓷基复合层；纳米底层的厚度为30～50μm，纳米陶瓷面层的厚度为150-200μm，纳米保护层在此厚度下，使得整个压毛刺辊具有耐磨损、防划伤、抗冲击的效果。

采用超音速纳米热喷涂设备在所述辊体1上喷涂纳米保护层，喷涂速度为500-2500m/s

所制备的纳米涂层显微硬度达到hv900-1100，辊面粗糙度ra5-6，涂层于基体的结合力80mpa以上，使用寿命6-8个月以上。

本发明所提供的一种带有耐磨损防划伤的纳米涂层的冷轧压毛刺辊，具有耐磨损、防划伤、抗冲击的纳米涂层复合材料，该种复合材料兼具良好的物理性能和化学稳定性能，可提高涂层与基材的结合能力，同时提高了压毛刺辊表面耐磨损、防划伤的能力，兼具机械载荷及耐冲击性能，使用周期由原来的2个月提高到6-8个月以上，大大长于现有技术中冷轧压毛刺辊的使用周期，有效提高机组作业率以及产品质量，降低检修成本，为客户降本增效提供可靠保障。

一种带有耐磨损抗粗超度下降纳米涂层的制备方法：

包括如下步骤：

(1)清洗除油：将辊体1置于质量浓度为5％～10％的非离子表面活性剂溶液中浸泡清洗后再置于丙酮中超声清洗，通风干燥；

(2)喷砂粗化：采用一级棕刚玉对辊面进行粗化处理；

(3)底层制备：采用超音速火焰喷涂设备，以500-2500m/s的速率将熔融状态的底层纳米材料喷射到压毛刺辊的辊面，涂层厚度30-50um；

(4)面层制备：采用超音速火焰喷涂设备，以500-2500m/s的速率将熔融状态的面层纳米材料喷射到压毛刺辊的辊面，涂层厚度150-200um。

如图1～2中所示，一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，包括辊体1和设于辊体1两端的轴基座2，辊体1表面涂覆有纳米保护层，通过纳米保护层能使得辊体1的表层的耐磨性能大大提升，同时也提高防划伤的能力；

辊体1包括外辊体11、中空的辊体中部12和位于辊体中部12两端的中空辊体端部13，辊体中部12和辊体端部13均设于外辊体11内部，辊体端部13的直径大于辊体中部12的直径。辊筒体的两端进行加宽处理，这样可以解决了高速运转压辊不平稳的缺陷。

外辊体1为中空辊体，在外辊体1内周壁上开设有两内环槽101，两内环槽101之间设有挡块条102，两内环槽101平行设置；内辊体2的外周壁上开设有外环槽201，外环槽201与内环槽101之间形成环腔。通过在外辊体1上开设内环槽101，和在内辊体2上开设有外环槽201，使得辊体整体的转动效果更好。

两内环槽(101)的宽度相等，内环槽101内放置有若干滚柱13，滚柱13以外辊体1的轴心方向排列。安装滚柱13加大内辊体2和外辊体1滚动。

滚柱13可在环腔中进行滚动。

内辊体2与挡环体202相抵接，挡环体202还抵接于滚柱13的端部，挡环体202的截面为“l”型，挡环体202的侧边与内辊体2的侧边相互之间卡接。安装挡环体202方便拆卸外辊体1与内辊体2。

上述中，通过增加外辊体1内两端的宽度，从而可以保证压辊在高速运转中能保持平稳，消除震动，已达到使临界点在工艺转速之外的目的，压辊运转速度可以提升至1.2～1.8万转速/分钟。

其中，如图4中所示，辊体直径为60-450mm，辊体端部13的直径比辊体中部12的直径大10mm，所述辊体涂层厚度为150-200um，辊体端部(13)的外端面设有连接筒体14，所述连接筒体14环设有安装基座15，所述安装基座(15)上设有若干安装螺孔。本实施例中，外辊体1的两端进行加宽处理，辊体端部13的直径比辊体中部12的直径大10mm，这样可以解决了高速运转压辊不平稳的缺陷。

轴基座4与安装螺孔对应处也开设有螺孔，并通过螺钉固接轴基座4和所述辊体端部13，螺钉沿轴心线方向进行安装固定，固定效果好，安装稳固、便捷。

如图3中所示，外辊体1间隔环设有环体5，环体5的直径略大于外辊体11直径。环体5的作用在于让丝线容易在压辊上成型，便于成为丝饼。

外辊体1、辊体中部12、辊体端部13和轴基座4的中轴线位于同一条直线上。此设计的目的在于，同一轴线下，可以保证压辊转速的稳定，平稳。

本发明所提供的一种压毛刺辊的超耐磨损纳米涂层，通过调节套筒两端内腔的宽度，从而使得压辊在高速转动中消除临界点和压辊震动，达到平稳转动的目的

以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也视为发明保护之内。