The invention discloses a sinking roll multi-element alloy coating and a preparation method and a spraying method thereof, belonging to the technical field of the repair of the sinking roller. A roll of multicomponent alloy coating of the invention, from inside to outside for the sinking roll base layer, transition layer and the working layer, transition layer of NiCrAlY coating, spraying NiCrAlY as base in the sinking roll metal bonding layer is a transition layer, can eliminate the wear resisting layer and the sinking roll base between thermal coefficient mismatch the problem of expansion; work layer is NiCr Cr
【技术实现步骤摘要】
一种沉没辊的多元合金涂层及其制备和喷涂方法
本专利技术涉及沉没辊的修复
,尤其涉及一种沉没辊多元合金涂层及其制备和喷涂方法。
技术介绍
连续热镀锌生产线上的沉没辊和稳定辊由于长期工作在500℃的熔融锌液中,受到锌金属溶液的强烈腐蚀和渗透,辊面容易产生点蚀、蚀坑而变得粗糙,严重影响辊面的平整度,进而影响镀锌板的表面质量;同时钢带由辊面带动的运动速度高达35~40m/s,因此引发摩擦磨损,辊子损耗十分明显,需要经常更换,增加生产成本,影响生产效率。为了改善和提高该类辊的表面性能和使用寿命,目前常用的方法是利用热喷涂技术,在其表面热喷一层结合牢、防腐蚀、耐磨的涂层。缺陷是:热喷涂层不可避免存在大量孔隙,导致致密性差,这些孔隙的存在为锌的扩散提供了扩散通道,涂层与基体间结合力差、易脱落;喷涂时喷涂材料氧化分解率高,粉末利用率低。除腐蚀和渗透失效外,具有涂层结构的沉没辊还面临因涂层与基体结合不良而引起的剥落等失效形式。当涂层与基体存在气泡、夹渣、分层,常会在正常磨损失效之前,引发表面裂纹或表面剥落等失效。由于沉没辊在自身残余拉应力以及循环热应力影响下,涂层结合强度以及涂层表面成分均匀性不足引起沉没辊涂层材料抗热冲击性能欠佳。有时,在实际制造沉没辊过程中,涂层材料与基体结合不良时往往出现微裂纹,微裂纹在循环热应力条件下发生蔓延扩展,以致发生剥落,甚至辊身断裂。因此,涂层材料选择以及制备工艺是非常重要的影响因素。美国Rutger大学的Sadangi等人利用“喷雾干燥→还原分解→气相碳化”工艺制备了粒度为0.6μm的Cr3C2粉末(参见R.K.Sadangi,L.E ...
【技术保护点】
一种沉没辊的多元合金涂层,其特征在于,由内向外依次为沉没辊基层、过渡层和工作层,所述过渡层为NiCrAlY喷涂层;所述工作层为NiCr‑Cr
【技术特征摘要】
1.一种沉没辊的多元合金涂层,其特征在于,由内向外依次为沉没辊基层、过渡层和工作层,所述过渡层为NiCrAlY喷涂层;所述工作层为NiCr-Cr3C2复合涂层。2.根据权利要求1所述的沉没辊多元合金涂层,其特征在于:所述NiCrAlY喷涂层厚度为50~100μm;所述NiCr-Cr3C2复合涂层厚度为200~500μm。3.根据权利要求2所述的沉没辊的多元合金涂层,其特征在于:所述NiCrAlY喷涂层中,Cr含量为10~30%,Al含量为0~7%;Y含量为1~3%;所述NiCr-Cr3C2复合涂层中,Cr3C2含量为70~80%,NiCr为20~30%。4.一种根据权利要求1至3任一所述的沉没辊的多元合金涂层的制备方法,其特征在于:合金涂层中Cr3C2的粉基为纳米粉,所述Cr3C2纳米粉的制备方法为:步骤一:混合:将重铬酸铵粉体和纳米碳黑粉体置于蒸馏水或去离子水中,混合搅拌均匀呈流体状,加入模具中压制成型呈前驱体;步骤二:急冻:将前驱体快速转入急冻空间中进行急冻;步骤三:冻干:将急冻好的前驱体快速转入真空冷冻干燥仓中进行冻干;步骤四:碳化:关闭真空冷冻干燥仓冷阱,升温进行碳化还原反应制得纳米Cr3C2粉。5.根据权利要求4所述的沉没辊的多元合金涂层的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,重铬酸铵和纳米碳黑粉体的配比为1:(0.17~0.21);蒸馏水或去离子水用量为:粉体总重的55%~60%;步骤二中急冻温度为-100~-140℃,时间为30~150min;步骤四中,升温至900~1200℃进行碳化还原。6.根据权利要求4所述的沉没辊的多元合金涂层的制备方法,其特征在于:步骤三中,冻干工艺曲线为:A、初期:板温0℃~100℃,升温斜率2℃/min,100℃保持30~40分钟,抽真空至60Pa以...
【专利技术属性】
技术研发人员:凤国保,李志忠,
申请(专利权)人:安徽威龙再制造科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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