一种冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法。其包括将铸铁轧辊的表面进行预处理、将纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体冷喷在轧辊表面以形成喷涂层；用激光器对喷涂层进行激光合金化处理，以形成合金强化层等步骤。本发明专利技术提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法能够在轧辊的表面形成超细化、高强韧性、高耐磨的合金强化层。由于该合金强化层的表面晶粒细化、位错密度增加、组织均匀致密，并且消除了原始组织中的应力、偏析、微裂纹、气孔、夹渣等缺陷，因此能够有效地提高轧辊的表面强度，从而抑制裂纹的产生，因而能够保证轧辊在高温轧制过程中不会产生由于退火而软化的现象。另外在提高轧辊强度的同时还提高了其韧性和塑性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金
，特别是涉及一种冶金铸铁轧辊的表面激光 纳米陶瓷合金化处理方法。技术背景冶金系统中的轧钢行业常用的铸铁轧辊主要分为常法无限冷硬球墨铸 铁轧辊和离心浇铸无限冷硬球墨铸铁轧辊，前者是利用铁水自身的过冷度 和模具表面激冷的方法制成，而后者则是采用离心浇铸工艺制成。众所周知，轧辊通常是在约100(TC的高温工作环境中使用，而且受到的冲击力和 交变应力较大，因此轧辊工作表面经常会出现磨损和热裂纹。特别是型钢、 棒材轧辊孔型较大，上述两种铸造工艺均无法有效提高轧辊的使用寿命， 所以通常在制作过程中向铁水中加入一定比例的Ni、 Cr、 Mo等合金成分， 以提高轧辊的表面耐磨性，从而延长换辊周期，但这样又会大大增加轧辊 的制造成本。同时在轧制过程中，随着金属延伸率的变化，各架轧机轧辊 工作时间不同，因此进一步延长轧辊的使用寿命，成为提高生产效率、减 低轧制成本的关键。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能够提高表面强度、 韧性和塑性，因此可以防止使用过程中出现裂纹等问题的冶金铸铁轧辊的 表面激光纳米陶瓷合金化处理方法。为了达到上述目的，本专利技术提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法包括按顺序进行的下列步骤(1)将铸铁轧辊的表面进行预处理，以除去附着在其表面上的油污及杂质；(2) 将纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体以1: 3的比例均匀混合，然 后利用喷枪冷喷在上述经过表面预处理的轧辊表面以形成喷涂层；(3) 采用C02横流式激光器，在6Xlmm2的光斑、700 800mm/min 的速度和l.Omm的搭接量条件下对上述喷涂层进行激光合金化处理，以形 成合金强化层。所述的纳米陶瓷合金涂料为8 12%纳米级碳、10 15%氧化钨、12 18%氧化钛、16 20%氧化铬、20 30%氧化锆和18 20%三氧化二铝 的均匀混合物。所述的喷涂层的厚度为0.4 1.0mm。本专利技术提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法是利 用高能量密度激光束对预先冷喷在轧辊表面的纳米陶瓷合金涂料层进行激 光合金化处理，从而在轧辊表面形成超细化、高强韧性、高耐磨的合金强 化层。由于该合金强化层的表面晶粒细化、位错密度增加、组织均匀致密， 并且消除了原始组织中的应力、偏析、微裂纹、气孔、夹渣等缺陷，同时 还具有过饱和合金的固熔强化及超细化合物等的弥散强化作用，因此能够 有效地提高轧辊的表面强度，从而抑制裂纹的产生，因而能够保证轧辊在 高温轧制过程中不会产生由于退火而软化的现象。另外在提高轧辊强度的 同时还提高了其韧性和塑性，使过钢量在原有基础上显著提高，其中常法 无限冷硬球墨铸铁轧辊的过钢量提高2~3倍，离心浇铸无限冷硬球墨铸铁 轧辊的过钢量提高1.5 2倍。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶 瓷合金化处理方法进行详细说明。 实施例1 :本实施例提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法包括按顺序进行的下列步骤(1) 将铸铁轧辊的表面用常用的清洗剂进行预处理，以除去附着在其 表面上的油污及杂质；(2) 将由12%纳米级碳、13%碳化钨、12%氧化钛、20 %氧化铬、 25%氧化锆和18%三氧化二铝组成的纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体以 1: 3的比例均匀混合，然后利用喷枪冷喷在上述经过表面预处理的轧辊表面以形成喷涂层，喷涂层的厚度为0.5mm;(3) 采用C02横流式激光器，在6X lmm2的光斑、700mm/min的速度 和l.Omm的搭接量条件下对上述喷涂层进行激光合金化处理，以形成合金 强化层。实施例2:本实施例提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法包括按顺序进行的下列步骤(1) 将铸铁轧辊的表面用常用的清洗剂进行预处理，以除去附着在其 表面上的油污及杂质；(2) 将由8%纳米级碳、15%碳化钨、14%氧化钛、16%氧化铬、28% 氧化锆和19%三氧化二铝组成的纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体以1: 3 的比例均匀混合，然后利用喷枪冷喷在上述经过表面预处理的轧辊表面以 形成喷涂层，喷涂层的厚度为0.7mm;(3) 采用C02横流式激光器，在6Xlmri^的光斑、750mm/min的速度 和l.Omm的搭接量条件下对上述喷涂层进行激光合金化处理，以形成合金 强化层。实施例3:本实施例提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法包 括按顺序进行的下列步骤.-(1) 将铸铁轧辊的表面用常用的清洗剂进行预处理，以除去附着在其 表面上的油污及杂质；(2) 将由11%纳米级碳、11%碳化钨、18%氧化钛、18 %氧化铬、22%氧化锆和20%三氧化二铝组成的纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体以1: 3的比例均匀混合，然后利用喷枪冷喷在上述经过表面预处理的轧辊表面以形成喷涂层，喷涂层的厚度为l.Omm;(3) 采用C02横流式激光器，在6X lmm2的光斑、800mm/min的速度 和l.Omm的搭接量条件下对上述喷涂层进行激光合金化处理，以形成合金 强化层。权利要求1. ，其特征在于所述的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法包括按顺序进行的下列步骤(1)将铸铁轧辊的表面进行预处理，以除去附着在其表面上的油污及杂质；(2)将纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体以1∶3的比例均匀混合，然后利用喷枪冷喷在上述经过表面预处理的轧辊表面以形成喷涂层；(3)采用CO2横流式激光器，在6×1mm2的光斑、700～800mm/min的速度和1.0mm的搭接量条件下对上述喷涂层进行激光合金化处理，以形成合金强化层。2、 根据权利要求1所述的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处 理方法，其特征在于所述的纳米陶瓷合金涂料为8 12%纳米级碳、10 15%碳化钨、12 18%氧化钛、16 20%氧化铬、20 30%氧化锆和18 20%三氧化二铝的均匀混合物。3、 根据权利要求1所述的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处 理方法，其特征在于所述的喷涂层的厚度为0.4 1.0mm。全文摘要。其包括将铸铁轧辊的表面进行预处理、将纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体冷喷在轧辊表面以形成喷涂层；用激光器对喷涂层进行激光合金化处理，以形成合金强化层等步骤。本专利技术提供的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法能够在轧辊的表面形成超细化、高强韧性、高耐磨的合金强化层。由于该合金强化层的表面晶粒细化、位错密度增加、组织均匀致密，并且消除了原始组织中的应力、偏析、微裂纹、气孔、夹渣等缺陷，因此能够有效地提高轧辊的表面强度，从而抑制裂纹的产生，因而能够保证轧辊在高温轧制过程中不会产生由于退火而软化的现象。另外在提高轧辊强度的同时还提高了其韧性和塑性。文档编号C23C24/10GK101265575SQ20081005305公开日2008年9月17日 申请日期2008年5月9日 优先权日2008年5月9日专利技术者冯加旺, 娟 郎, 陈东长 申请人:天津市汇利通金属表面技术有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法，其特征在于：所述的冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法包括按顺序进行的下列步骤：（１）将铸铁轧辊的表面进行预处理，以除去附着在其表面上的油污及杂质；（２）将纳米陶瓷合金涂料与水玻璃液体以１∶３的比例均匀混合，然后利用喷枪冷喷在上述经过表面预处理的轧辊表面以形成喷涂层；（３）采用ＣＯ↓［２］横流式激光器，在６×１ｍｍ↑［２］的光斑、７００～８００ｍｍ／ｍｉｎ的速度和１．０ｍｍ的搭接量条件下对上述喷涂层进行激光合金化处理，以形成合金强化层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郎娟，陈东长，冯加旺，
申请(专利权)人：天津市汇利通金属表面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。