石墨合金复合辊制造技术

本发明专利技术公开了石墨合金复合辊，复合辊包括辊基体层，所述辊基体层外侧设有改性合金涂层料，形成改性合金层，改性合金涂层料包括以下重量份原料：石墨2

【技术实现步骤摘要】
石墨合金复合辊


[0001]本专利技术涉及复合辊
，具体涉及石墨合金复合辊。

技术介绍

[0002]轧辊辊身外层和芯部(包括辊颈部分)用不同材质制作，两种材质之间为冶金结合的轧辊，复合轧辊既能满足轧机对辊身耐磨性、抗热疲劳等性能的要求，同时又保证了芯部和辊颈的强韧性。外层和芯部材质主要根据轧辊所在机架对其使用性能的具体要求选定。常用的复合轧辊的外层材料有冷硬铸铁、无界冷硬铸铁、球墨铸铁、高铬铸铁、合金钢、半钢、高铬钢、高速钢、硬质合金等；芯部常用材料为灰铸铁、球墨铸铁、铸钢、锻钢。
[0003]复合辊由辊基体层和合金涂层组成，现有的合金涂层耐酸腐性能差，在酸腐条件下，产品的耐磨、冲击韧性性能降低，为了协调改进二者在酸腐条件下的性能，本专利技术对其进一步的探究处理。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供石墨合金复合辊，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：
[0006]本专利技术提供了石墨合金复合辊，复合辊包括辊基体层，所述辊基体层外侧设有改性合金涂层料，形成改性合金层，改性合金涂层料包括以下重量份原料：
[0007]石墨2
‑
5份、铁65
‑
70份、镍1
‑
4份、锰1
‑
3份、铬1
‑
3份、硼酸铝晶须改性体3
‑
6份、处理调节液90
‑
100份。
[0008]优选地，所述改性合金涂层料包括以下重量份原料：
[0009]石墨3.5份、铁67.5份、镍2.5份、锰2份、铬2份、硼酸铝晶须改性体4.5份、处理调节液95份。
[0010]优选地，所述硼酸铝晶须改性体的改性方法为：
[0011]S01：称取1
‑
4份硬脂酸、2
‑
5份羧甲基纤维素钠、10
‑
20份去离子水、1
‑
3份十二烷基硫酸钠，配比制成球磨剂；
[0012]S02：硼酸铝晶须先送入到球磨机中球磨，加入硼酸铝晶须总量5
‑
10％的球磨剂球磨处理，球磨结束、水洗、干燥；
[0013]S03：将碳化硅送入到3
‑
5倍的改性复合剂中搅拌复合处理，搅拌转速为500
‑
1000r/min，搅拌时间为30
‑
40min，搅拌结束，得到碳化硅调节液；
[0014]S04：将S02的产物按照重量比1:5加入到碳化硅调节液中搅拌充分，再水洗、干燥，得到硼酸铝晶须改性体。
[0015]优选地，所述球磨转速为1550
‑
1650r/min，球磨时间为30
‑
40min。
[0016]优选地，所述改性复合剂的制备方法为：
[0017]将3
‑
5份硫酸镧加入到10
‑
15份壳聚糖水溶液中，然后加入1
‑
3份烷基磺酸钠、0.2
‑
0.4份盐酸，搅拌均匀，得到改性复合剂。
[0018]优选地，所述壳聚糖水溶液的质量分数为10
‑
20％。
[0019]优选地，所述处理调节液的制备方法为：
[0020]S101：将海藻酸钠按照重量比2:13加入到去离子水中，制成海藻酸钠水溶液，将2
‑
5份氯化镧溶液加入到10
‑
20份海藻酸钠水溶液中搅拌均匀；
[0021]S102：将1
‑
3份钛酸酯偶联剂、0.2
‑
0.5份磷酸缓冲溶液，搅拌均匀，再添加至S101产物中，继续混合充分，得到处理调节液。
[0022]优选地，所述氯化镧溶液的质量分数为10
‑
15％；所述磷酸缓冲溶液的pH值为4.5
‑
5.0。
[0023]优选地，所述复合辊的制备方法为：
[0024]步骤一：将石墨、铁、镍、锰、铬按照重量份原料混合，然后送入到熔炼机熔炼完全；
[0025]步骤二：然后将硼酸铝晶须改性体加热至310
‑
350℃预热10
‑
20min，再加入步骤一中，搅拌均匀，随后再冷却定型；
[0026]步骤三：将步骤二冷却定型产物置于处理调节液中浸润处理，浸润压力为5
‑
10MPa，浸润温度为40
‑
45℃，浸润时间为10
‑
20min；
[0027]步骤四：最后步骤三产物于400
‑
450℃下均热处理5
‑
10min，再以1
‑
3℃/min的速率降至室温，最后球磨过100目，得到改性合金涂层料；
[0028]步骤五：改性合金涂层料采用等离子喷涂技术喷涂辊基体层，即可得到本专利技术的石墨合金复合辊。
[0029]优选地，所述等离子喷涂电流为350
‑
400A、喷涂电压为75
‑
100V、喷涂距离为90
‑
100mm、送粉率为35
‑
40g
·
min
‑1。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0031]本专利技术复合辊通过基体层经过改性合金涂层料等离子喷涂制成改性合金层，产品的结构在酸腐条件下，具有优异的耐磨、冲击韧性性能，通过石墨、铁、镍、锰、铬形成的熔体，配合硼酸铝晶须改性体优化改性，硼酸铝晶须改性体以硼酸铝晶须通过球磨剂球磨、再碳化硅调节液处理优化，硼酸铝晶须分布在基体中，增强产品基体的韧性、耐磨性能，同时优化后的硼酸铝晶须改性体可显著增强产品的酸腐稳定性，通过冷却定型产物置于处理调节液中浸润处理，处理调节液以氯化镧溶液配合海藻酸钠水溶液，增强氯化镧溶液其在处理调节液中的分散性，氯化镧溶液具有稀土界面性，增强原料之间的界面相容性效果，配合钛酸酯偶联剂、磷酸缓冲溶液，进一步的优化产品的界面效果，从而步骤三产物在均热处理中，配合处理调节液改性，产品耐磨、韧性性能以及酸腐稳定性能得到进一步的改进处理。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本实施例的石墨合金复合辊，复合辊包括辊基体层，所述辊基体层外侧设有改性合金涂层料，形成改性合金层，改性合金涂层料包括以下重量份原料：
[0034]石墨2
‑
5份、铁65
‑
70份、镍1
‑
4份、锰1
‑
3份、铬1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.石墨合金复合辊，复合辊包括辊基体层，其特征在于，所述辊基体层外侧设有改性合金涂层料，形成改性合金层，改性合金涂层料包括以下重量份原料：石墨2
‑
5份、铁65
‑
70份、镍1
‑
4份、锰1
‑
3份、铬1
‑
3份、硼酸铝晶须改性体3
‑
6份、处理调节液90
‑
100份。2.根据权利要求1所述的石墨合金复合辊，其特征在于，所述改性合金涂层料包括以下重量份原料：石墨3.5份、铁67.5份、镍2.5份、锰2份、铬2份、硼酸铝晶须改性体4.5份、处理调节液95份。3.根据权利要求2所述石墨合金复合辊，其特征在于，所述硼酸铝晶须改性体的改性方法为：S01：称取1
‑
4份硬脂酸、2
‑
5份羧甲基纤维素钠、10
‑
20份去离子水、1
‑
3份十二烷基硫酸钠，配比制成球磨剂；S02：硼酸铝晶须先送入到球磨机中球磨，加入硼酸铝晶须总量5
‑
10％的球磨剂球磨处理，球磨结束、水洗、干燥；S03：将碳化硅送入到3
‑
5倍的改性复合剂中搅拌复合处理，搅拌转速为500
‑
1000r/min，搅拌时间为30
‑
40min，搅拌结束，得到碳化硅调节液；S04：将S02的产物按照重量比1:5加入到碳化硅调节液中搅拌充分，再水洗、干燥，得到硼酸铝晶须改性体。4.根据权利要求3所述石墨合金复合辊，其特征在于，所述球磨转速为1550
‑
1650r/min，球磨时间为30
‑
40min。5.根据权利要求3所述石墨合金复合辊，其特征在于，所述改性复合剂的制备方法为：将3
‑
5份硫酸镧加入到10
‑
15份壳聚糖水溶液中，然后加入1
‑
3份烷基磺酸钠、0.2
‑
0.4份盐酸，搅拌均匀，得到改性复合剂。6.根据权利要求5所述石墨合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明华，
申请(专利权)人：湖北腾升科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：