一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损涂层的高温热轧钢炉辊制造技术

本发明专利技术公开了一种钢厂热轧生产线的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，包括炉辊(100)，炉辊(100)包括设置于炉内的炉辊本体(110)和设置于炉辊本体(110)两端的炉辊轴部(120)，在炉辊本体(110)的工作面上设置有功能性纳米陶瓷涂层(200)。本发明专利技术具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，其抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损使用周期为12个月以上，大大长于现有技术中炉辊辊面抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损使用周期，使得炉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。

High temperature hot rolled steel roller with high temperature resistant nodulation, oxidation resistance, corrosion resistance and abrasion resistance coating

The invention discloses a high temperature hot rolling mill roll with anti high temperature nodulation, anti-oxidation, anti-corrosion resistance and wear resistance nano coating, including a furnace roll (100), a furnace roll (100) including a furnace roll body (110) set in the furnace and a roller shaft (120) set at both ends of the furnace roll body (110), and on the working face of the furnace roll body (110). A functional nano ceramic coating (200) is set up. The present invention has a high temperature hot rolling mill roll for anti high temperature nodulation, anti-oxidation, corrosion resistance and wear resistance coating, which has a period of over 12 months for anti high temperature nodulation, anti-oxidation, corrosion resistance and wear resistance, and is greatly longer than the high temperature anticorrosion, anti-oxidation, corrosion resistance and wear resistance of the roll face of the existing technology, so that the furnace roll can be held for a long time. Continuous work reduces production costs and improves work efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损涂层的高温热轧钢炉辊
本专利技术属于钢厂热轧生产线的中、高温炉辊表面热喷涂
，具体涉及一种用于钢厂热轧生产线的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊。
技术介绍
钢铁厂热轧生产线的炉内均采用辊道作为板带产品的输送。炉内的工作温度约为500～1200℃，炉内气氛含氧或不含氧。炉辊一般为空心铸造，表面形态为平辊或粗糙度很高的杨梅粒状，材质一般为耐高温含铬合金钢，转速为0.25～80米/分钟。生产过程中发现，炉内辊的表面存在不同程度的结瘤现象，结瘤尺寸大小不一，高低不一，严重影响着板带产品的表面质量。研究发现，结瘤的产生主要是由于在生产过程中，当辊面局部粘附小片氧化铁皮，后随着钢板进入炉内带入氧化铁皮的累积叠加，并在近乎热熔的柔软状态下发生高温氧化而逐步增大。同时，在高温状态下，粘结层状氧化铁皮和炉底辊黏附碾压会更加紧密突起。再者，炉内气氛对于炉辊结瘤也有相当大的影响，由于助燃空气是通入辐射管内的，在辐射管金属外管完好时，其良好的密封性保证了助燃空气不可能进入炉膛内，然而在长期高温下燃烧的辐射管，由于使用原因，有可能产生裂纹，导致助燃空气从裂纹中进入炉膛内造成氧化气氛。炉辊的使用寿命直接影响着生产线的正常运转，而炉辊的结瘤也严重影响着产品质量。对于热轧生产线而言，技术含量最高、制造难度最大的是高温段炉辊。辊身长在1.5-5m以上，炉辊直径800～2000mm。该高温段炉辊在500-1200℃高温环境中承受各种重荷磨损及气体腐蚀，因此，对炉辊抗高温疲劳、抗氧化、耐腐蚀和耐磨损性能要求较高。由于炉辊的特殊工况条件，及对板材表面质量的严格要求，如何解决炉辊在工况条件下的失效是现今亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术中钢厂热轧、冷轧生产线的中、高温炉辊所存在的缺陷，提供一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供了一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，包括炉辊100，所述炉辊100包括设置于炉内的炉辊本体110和设置于炉辊本体110两端的炉辊轴部120，在所述炉辊本体110的工作面上设置有功能性纳米陶瓷涂层200。进一步地，在所述的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊上，所述炉辊本体110的长度为1.5～5m以上，直径为800～2000mm。进一步优选地，在所述的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊上，采用等离子喷涂技术在炉辊本体110的工作面上通过对喷涂工艺条件的控制制备所述功能性纳米陶瓷涂层200。进一步较为优选地，在所述的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊上，所述功能性纳米陶瓷涂层200为氧化铬基陶瓷复合材料。进一步优选地，在所述的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊上，所述喷涂工艺条件包括氢气和氩气流量、喷涂距离、喷涂角度、供粉率及载气的流量、电弧的功率、电流电压的调节控制、等离子水的流量及基体温度的控制。进一步地，在所述的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊上，所述功能性纳米陶瓷涂层200的厚度为150-300μm。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术提供的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，通过在炉辊本体的辊面上设置由等离子喷涂技术制备的功能性纳米陶瓷涂层，具有该涂层的炉辊抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损使用周期为12个月以上，大大长于现有技术中高温炉辊辊面抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损的有效周期，使得炉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为实施例一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊的结构示意图；图2为优选实施例一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊的结构示意图；其中，各附图标记为：100-炉辊，110-炉辊本体，120-炉辊轴部，200-功能性纳米陶瓷涂层，300-中间过渡层，400-金属底层。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本专利技术，但是下述实施例并不限制本专利技术范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，包括炉辊100，炉辊100包括设置于炉内的炉辊本体110和设置于炉辊本体110两端的炉辊轴部120，在炉辊本体110的工作面上设置有功能性纳米陶瓷涂层200，炉辊本体110的长度为1.5～5m以上，直径为800～2000mm。该纳米保护层功能性纳米陶瓷涂层200具有抗高温结瘤、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损性能，在炉辊本体110的工作面上施加上纳米保护层之后，能够使炉辊本体100的涂层抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损使用周期为12个月以上，大大长于现有技术中高温炉辊辊面抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损使用周期，使得高温炉辊可以长时间的持续工作。在本实施例具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊上，采用等离子喷涂技术在炉辊本体110的工作面上通过对喷涂工艺条件的控制制备功能性纳米陶瓷涂层200，功能性纳米陶瓷涂层200为氧化铬基陶瓷复合材料。喷涂工艺条件包括氢气和氩气流量、喷涂距离、喷涂角度、供粉率及载气的流量、电弧的功率、电流电压的调节控制、等离子水的流量及基体温度的控制。此外，在本实施例具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊上，功能性纳米陶瓷涂层200的厚度为150-300μm，优选为160-280μm，较优选为180-260μm，更优选为200-240μm。此外，作为本实施例的另一个优选实施例，如图2所示，该具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊还包括依次喷涂在工作面上的金属底层400、中间过渡层300，功能性纳米陶瓷涂层200涂覆在中间过渡层300的上表面，中间过渡层300涂覆在金属底层400上表面，金属底层400采用包括Ni、Cr、Al的Ni基材料，其厚度为80-100μm；中间过渡层300采用包括Ni、Cr、Al、W的的Ni基材料，其厚度为50-80μm。本专利技术所提供的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，采用的氧化铬基陶瓷复合材料及等离子喷涂工艺技术，对炉辊本体进行保护处理，完好的解决了现有炉辊本体工作面抗氧化耐腐蚀耐磨损的问题，有效地提高了炉辊本体的耐磨性及抗腐性能，有效避免了炉辊停产停机的事故发生，从而达到节能、降耗的目的，实际使用寿命延长至原来的5倍。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本专利技术并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，包括炉辊(100)，所述炉辊(100)包括设置于炉内的炉辊本体(110)和设置于炉辊本体(110)两端的炉辊轴部(120)，其特征在于，在所述炉辊本体(110)的工作面上设置有功能性纳米陶瓷涂层(200)。

【技术特征摘要】
1.一种具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，包括炉辊(100)，所述炉辊(100)包括设置于炉内的炉辊本体(110)和设置于炉辊本体(110)两端的炉辊轴部(120)，其特征在于，在所述炉辊本体(110)的工作面上设置有功能性纳米陶瓷涂层(200)。2.根据权利要求1所述的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，其特征在于，所述炉辊本体(110)的长度为1.5～5m以上，直径为800～2000mm。3.根据权利要求1所述的具有抗高温结瘤抗氧化耐腐蚀耐磨损纳米涂层的高温热轧炉辊，其特征在于，采用等离子喷涂技术在炉辊本体(110)的工作面上通过对喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：田庆芬，李刚，
申请(专利权)人：上海英佛曼纳米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31