一种高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法技术

本申请涉及轧钢辊环新材料技术领域，具体涉及一种高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法，高温耐磨复合轧钢辊环由基体和高温耐磨涂层构成，所述高温耐磨涂层涂覆在所述基体上，所述高温耐磨涂层涂覆在所述基体上的制备方法包括以下步骤：预处理；真空加热处理；离子清洗处理；镀膜处理；降温处理；抛光处理：对经过降温处理后的镀膜工件进行抛光处理，得到高温耐磨复合轧钢辊环。本申请通过在基体表面涂敷一层高温耐磨涂层，该高温耐磨涂层隔绝高温线材、棒料直接与基体接触；同时由于高温耐磨涂层的表面光滑细腻，降低了产品与高温耐磨复合轧钢辊环之间的摩擦系数，从而延长了高温耐磨复合轧钢辊环在线时长，继而达到提高产量的目的。继而达到提高产量的目的。继而达到提高产量的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法


[0001]本申请涉及轧钢机械中的轧钢辊环新材料
，尤其涉及一种高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法。

技术介绍

[0002]现有的辊环根据生产需要在辊环外圆上开出轧制线材用槽后，安装在精轧机组（十几到二十几个架次）上成对使用。在生产中由于高温、高速和高压造成辊环沟槽表面磨损，辊环消耗很快，一般高速线材2小时、棒材20小时左右辊环就会老化，轧制出的成品规格超标、表面粗糙，必须停机换辊。
[0003]被换下来的辊环需要进行修磨槽形和外径， 当其外径修磨到规定尺寸时（修磨9～20次）便下线报废。从工作性质可见一件辊环应由两部分组成：1、损耗去的部分即工作层， 要求其硬度高、耐磨性好、轧制量大；2、报废的部分即基体，要求其韧性好、 强度高、不碎裂。
[0004]现有技术生产的辊环是由单一成分的常规硬质合金材料（主要成分是碳化钨）烧结而成，是整体式结构；满足了基体的强度、韧性要求，失去工作层部分硬度、耐磨性的要求；而满足了工作层部分硬度、耐磨性的要求，就会损失基体的强度、韧性要求，使用中就容易崩裂。
[0005]辊环需要经过反复修磨以满足使用要求，修磨到一定程度继续使用会造成辊环崩裂、破碎等生产事故。一般不超过连续生产20天即做报废处理，报废的辊环一般用不到整体三分之一。硬质合金辊单辊单价从11000～18000不等。
[0006]现有辊环频繁换辊影响产量、短期报废提高轧钢成本，是长期困扰线材轧钢行业的难题之一。

技术实现思路

[0007]为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法。
[0008]本申请提供了一种高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法，所述高温耐磨复合轧钢辊环由基体和高温耐磨涂层构成，所述高温耐磨涂层涂覆在所述基体上，所述高温耐磨涂层涂覆在所述基体上的制备方法包括以下步骤：S1、预处理：对所述基体进行预处理；S2、真空加热处理：对经过所述预处理后的基体放入真空室进行加热处理和保压处理，所述加热处理时的温度为350～550℃，所述保压处理过程中的压力为（3～8）*10
‑3Pa；S3、离子清洗处理：向所述真空室内通入氩气/氦气，气压控制在0.33～2Pa，同时对所述基体加脉冲负偏压﹣800～﹣50V，氩气/氦气离子轰击所示基体一段时间后，开启离子源增强气体辉光放电，以对经过加热和保压处理后的基体表面进行离子清洗处理，且所述离子清洗处理的时间为40～120分钟；
S4、镀膜处理：对经过离子清洗处理后的基体进行镀膜处理，并形成镀膜工件；S5、降温处理：对经过镀膜处理得到的所述镀膜工件进行自然降温处理，且待所述镀膜工件的温度降至100℃以下后取出；S6、抛光处理：对经过降温处理后的镀膜工件进行抛光处理，得到高温耐磨复合轧钢辊环。
[0009]步骤S1中，所述预处理具体包括以下步骤：首先，对所述基体先进行喷砂处理；然后，对经过喷砂处理后的基体进行清洗处理；最后，对经过清洗处理后的基体进行烘干处理。
[0010]所述清洗处理具体为：对经过所述喷砂处理后的基体依次进行高压水柱喷淋、超声波清洗和去离子水漂洗。
[0011]所述喷砂处理具体包括以下步骤：使用SY
‑
ZPT
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4A双工位干式喷砂机，且采用300～500目的白刚玉，对所述基体的所有表面均进行喷砂处理，且所述喷砂处理的压力为0.3～0.6Mpa，所述喷砂设备的喷嘴距所述基体的距离为5～15cm，所述基体随所述喷砂设备的工作平台同步进行旋转，且所述喷嘴同时上下移动，喷砂时间为5～10分钟。
[0012]步骤S2中，所述保压处理的时间为90～240分钟。
[0013]所述高压水柱喷淋具体为：采用3%质量比的碱性金属表面活化剂对所述基体进行高压水柱喷淋，且所述高压喷淋处理的时间为5～15分钟。
[0014]所述超声波清洗具体包括以下步骤：先采用摩尔浓度为6%的碱性金属表面清洗剂对所述基体进行超声波粗洗，所述超声波粗洗的温度为50～75℃，且所述超声波粗洗的时间为5～15分钟；然后，再采用摩尔浓度为2%的碱性金属表面清洗剂对所述基体进行超声波精洗，所述超声波精洗的温度为50～75℃，且所述超声波精洗的时间为5～15分钟。
[0015]所述去离子水漂洗具体包括以下步骤：首先，采用常温的去离子水对所述基体进行鼓泡漂洗，所述鼓泡漂洗的时间为3～5分钟；然后，采用温度为50～60℃的去离子水对所述基体进行超声波清洗，且所述超声波清洗的时间为1～2分钟；最后，采用温度为70～80℃的去离子水上下抛动所述基体3～10次，从而完成去离子水漂洗。
[0016]步骤S4中对经过离子清洗处理后的基体进行镀膜处理，包括以下步骤：镀打底层：采用纯钛靶离子对经过离子清洗处理后的基体进行金属离子刻蚀，然后调整真空室内的气压，对基体表面镀打底层；镀过渡层：对经过沉积打底层后的基体表面镀过渡层，其中，所述过渡层的厚度大于所述打底层的厚度；镀功能层：对经过沉积过渡层后的基体表面镀功能层，其中，所述功能层的厚度小于所述过渡层的厚度。
[0017]对经过沉积过渡层后的基体表面镀功能层，所述功能层为抗高温耐磨层，包括以下步骤：采用钛硅合金靶，通入一定量氮气，设定真空室内的气压为2.5～4Pa；对基体施加
脉冲负偏压﹣150V～﹣20V，占空比40～80%；调节靶电流为60～130A，逐渐通入乙炔气体，乙炔气体流量逐渐增大，氮气流量逐渐减少，维持真空室内整体气压控制在2～3Pa范围，乙炔气体与氮气的流量比控制在1：3，当乙炔气体与氮气的流量比稳定后，再继续沉积60～180分钟。
[0018]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的一种高温耐磨复合轧钢辊环，通过在基体表面涂敷一层高温耐磨涂层，该高温耐磨涂层隔绝高温线材、棒料直接与基体接触；同时由于高温耐磨涂层的表面光滑细腻，降低了产品与高温耐磨复合轧钢辊环之间的摩擦系数，从而延长了高温耐磨复合轧钢辊环在线时长，继而达到提高产量的目的。
附图说明
[0019]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本申请实施例提供的一种耐磨符合轧钢辊环的剖视结构示意图。
[0022]图2为图1中A处位置的放大结构示意图。
具体实施方式
[0023]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法，其特征在于，所述高温耐磨复合轧钢辊环由基体和高温耐磨涂层构成，所述高温耐磨涂层涂覆在所述基体上，所述高温耐磨涂层涂覆在所述基体上的制备方法包括以下步骤：S1、预处理：对所述基体进行预处理；S2、真空加热处理：对经过所述预处理后的基体放入真空室进行加热处理和保压处理，所述加热处理时的温度为350～550℃，所述保压处理过程中的压力为（3～8）*10
‑3Pa；S3、离子清洗处理：向所述真空室内通入氩气/氦气，气压控制在0.33～2Pa，同时对所述基体加脉冲负偏压﹣800～﹣50V，氩气/氦气离子轰击所示基体一段时间后，开启离子源增强气体辉光放电，以对经过加热和保压处理后的基体表面进行离子清洗处理，且所述离子清洗处理的时间为40～120分钟；S4、镀膜处理：对经过离子清洗处理后的基体进行镀膜处理，并形成镀膜工件；S5、降温处理：对经过镀膜处理得到的所述镀膜工件进行自然降温处理，且待所述镀膜工件的温度降至100℃以下后取出；S6、抛光处理：对经过降温处理后的镀膜工件进行抛光处理，得到高温耐磨复合轧钢辊环。2.根据权利要求1所述的高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述预处理具体包括以下步骤：首先，对所述基体先进行喷砂处理；然后，对经过喷砂处理后的基体进行清洗处理；最后，对经过清洗处理后的基体进行烘干处理。3.根据权利要求2所述的高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法，其特征在于，所述清洗处理具体为：对经过所述喷砂处理后的基体依次进行高压水柱喷淋、超声波清洗和去离子水漂洗。4.根据权利要求2所述的高温耐磨复合轧钢辊环的制备方法，其特征在于，所述喷砂处理具体包括以下步骤：使用SY
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4A双工位干式喷砂机，且采用300～500目的白刚玉，对所述基体的所有表面均进行喷砂处理，且所述喷砂处理的压力为0.3～0.6Mpa，所述SY
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4A双工位干式喷砂机的喷嘴距所述基体的距离为5～15cm，所述基体随所述SY
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4A双工位干式喷砂机的工作平台同步进行旋转，且所述喷嘴同时上下移动，喷砂时间为5～10分钟。5.根据权利要求1所述的高温耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聚昌，王潇漪，
申请(专利权)人：天津恒博锐技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：