一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料制造技术

一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料，属于热喷涂用喷涂粉末技术领域，包括如下成分：NiCoCrAlY、纳米Y2O3、微米级氧化铝和硼化铬陶瓷，其中NiCoCrAlY占总重的55~70%、纳米Y2O3占总重的0.3~1.0%、微米级氧化铝占总重的15~25%、硼化铬陶瓷占总重的8~25%。通过在合金中添加纳米Y2O3，改善喷涂过程中Y含量的损少和偏聚，提高涂层的使用寿命。提高涂层的使用寿命。提高涂层的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料


[0001]本专利技术属于热喷涂用喷涂粉末
，尤其涉及一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料。

技术介绍

[0002]在连续退火炉中，钢板借助炉底辊的摩擦力运输，高温状态下的钢铁材料硬度降低，表面容易磨损，由于周围环境钢表面的氧化铁或氧化锰转移到炉底辊表面，如果发生这些氧化物堆积就会损伤钢铁表面，特别是随着钢板加工速度的提升，钢板运输速度加快，损伤变得更加严重。
[0003]在炉底辊表面采用热喷涂方法制备防黏着涂层可以有效的防止氧化物堆积，提高钢板的表面质量，延长炉底辊的使用寿命。以往常用的喷涂材料主要包括NiCrAlY或NiCoCrAlY以及不同氧化物、硼化物陶瓷的组合。MCrAlY提供涂层足够的结合强度、抗热震性能并保证氧化物陶瓷和硼化物陶瓷能牢固的保留在涂层中。在使用过程中，涂层表面氧化膜的质量是抗黏着性能的关键，在热喷涂过程中，合金粉末经历了加热融化和在基体上快速凝固的过程。因此，NiCoCrAlY合金中的Y在喷涂过程中会发生两个变化，一是喷涂过程中的烧损，二是Y在合金凝固过程中的偏聚。烧损会造成合金体系中Y含量降低，凝固过程中的偏聚会使得Y局部减少。这两者都会使得合金表面的氧化膜性能变差，因此造成炉底辊的使用寿命一般低于9个月。
[0004]另外如果氧化物陶瓷颗粒从涂层中脱落，会带来涂层缺陷，进而引发钢板表面氧化物在涂层表面的富集，过早的引发氧化物堆积，降低了涂层使用寿命。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料，通过在合金中添加纳米Y2O3，改善喷涂过程中Y含量的损少和偏聚，提高涂层的使用寿命。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料，包括如下成分：NiCoCrAlY、纳米Y2O3、微米级氧化铝和硼化铬陶瓷，其中NiCoCrAlY占总重的55~70%、纳米Y2O3占总重的0.3~1.0%、微米级氧化铝占总重的15~25%、硼化铬陶瓷占总重的8~25%。
[0007]进一步地，所述NiCoCrAlY的粒度为5~20微米；纳米Y2O3粒度为5~50纳米；微米级氧化铝粒度为5~10微米；硼化铬陶瓷粉末粒度为1~10微米。
[0008]进一步地，所述炉底辊热喷涂材料的制备方法为团聚造粒法、喷雾造粒
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烧结法、烧结破碎法或其他粉末成型方法。
[0009]采用所述炉底辊热喷涂材料的涂层制备方法，所述涂层的制备方法包括超音速火焰喷涂、爆炸喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂。
[0010]本专利技术的有益效果是：
在热喷涂过程中，如前所述，合金粉末中的Y含量会减少，分布变得不均匀，在合金中添加纳米Y2O3可以有效的改善喷涂过程中Y含量的损少和偏聚，从而改善NiCoCrAlY表面氧化膜的结构，使得氧化膜更加完整连续，从而提高涂层的高温抗氧化性能和抗黏着性能。同时，涂层中存在的纳米Y2O3还可以改善涂层中微米级氧化铝与涂层的结合，纳米Y2O3与NiCoCrAlY形成良好的界面结合，微米级氧化铝相接触，避免氧化铝在使用过程中脱落。以本专利技术制备的复合粉末为原料，采用超音速火焰喷涂制备的涂层使用寿命可达12个月，是以往的1.3倍以上。
附图说明
[0011]图1为实施例1采用喷雾干燥
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烧结法制备的本专利技术的炉底辊热喷涂材料的表面形貌图；图2为实施例1制备的涂层使用12个月以后的表面形貌图；图3为不使用涂层时炉底辊使用9个月后的表面形貌图；图4为实施例2制备的涂层使用15个月以后的表面形貌图；图5为实施例3制备的涂层使用12个月以后的表面形貌图。
具体实施方式
[0012]为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。
[0013]本专利技术提供了一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料，包括如下成分：NiCoCrAlY、纳米Y2O3、微米级氧化铝和硼化铬陶瓷，其中NiCoCrAlY占总重的55~70%、纳米Y2O3占总重的0.3~1.0%、微米级氧化铝占总重的15~25%、硼化铬陶瓷占总重的8~25%。
[0014]所述NiCoCrAlY的粒度为5~20微米；纳米Y2O3粒度为5~50纳米；微米级氧化铝粒度为5~10微米；硼化铬陶瓷粉末粒度为1~10微米。
[0015]所述炉底辊热喷涂材料的制备方法为团聚造粒法、喷雾造粒
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烧结法、烧结破碎法或其他粉末成型方法。
[0016]采用所述炉底辊热喷涂材料的涂层制备方法，所述涂层的制备方法包括超音速火焰喷涂、爆炸喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂。
[0017]实施例1选取粉末原料： NiCoCrAlY粒度为5~20微米，55kg；纳米Y2O3粒度为20纳米，0.3kg；微米氧化铝粒度为10微米，25kg；硼化铬陶瓷粉末粒度为3微米，19.7kg。
[0018]将上述所有粉末混合后再球磨机中球磨24小时，加入粘结剂、消泡剂等，采用喷雾干燥，真空烧结工艺，经过筛分后制得15~45微米的粉末，采用超音速火焰喷涂，制备的涂层厚度约为0.3mm，基体为ZG40Cr28Ni48W5炉底辊，使用寿命可达12 月以上。如图2所示，是实施例1制备涂层使用12个月以后的表面形貌，炉辊表面基本完好，炉辊直径尺寸基本不变；图3是未使用涂层时使用9个月后炉辊表面形貌，表面磨损严重，炉辊直径尺寸减少2mm以上。对比可以看出采用涂层后可有效延长炉底辊使用寿命。
[0019]实施例2选取粉末原料： NiCoCrAlY粒度为5~20微米，70kg；纳米Y2O3粒度为5纳米，1.0kg；
微米氧化铝粒度为10微米，21kg；硼化铬陶瓷粉末粒度为3微米，8kg。将上述所有粉末混合后再球磨机中球磨24小时，加入粘结剂、消泡剂等，采用喷雾干燥，真空烧结工艺，经过筛分后制得15~45微米的粉末，采用爆炸喷涂，制备的涂层厚度约为0.4mm，基体为ZG40Cr28Ni48W5炉底辊，使用寿命可达15个月以上。如图4所示，是实施例2制备涂层使用15个月以后的表面形貌，炉辊表面基本完好，炉辊直径尺寸基本不变。
[0020]实施例3选取粉末原料： NiCoCrAlY粒度为5~20微米，60kg；纳米Y2O3粒度为10纳米，0.5kg；微米氧化铝粒度为8微米，15kg；硼化铬陶瓷粉末粒度为3微米，24.5kg。将上述所有粉末混合后再球磨机中球磨24小时，加入粘结剂、消泡剂等，采用喷雾干燥，真空烧结工艺，经过筛分后制得15~45微米的粉末，采用超音速火焰喷涂，制备的涂层厚度约为0.25mm，基体为ZG40Cr28Ni48W5炉底辊，使用寿命可达12个月以上。如图5所示，是实施例3制备涂层使用12个月以后的表面形貌，炉辊表面基本完好，炉辊直径尺寸基本不变。
[0021]本专利技术通过在合金中添加纳米Y2O3可以有效的改善本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料，其特征在于，包括如下成分：NiCoCrAlY、纳米Y2O3、微米级氧化铝和硼化铬陶瓷，其中NiCoCrAlY占总重的55~70%、纳米Y2O3占总重的0.3~1.0%、微米级氧化铝占总重的15~25%、硼化铬陶瓷占总重的8~25%。2.根据权利要求1所述的一种在连续退火炉中防钢铁黏着的炉底辊热喷涂材料，其特征在于：所述NiCoCrAlY的粒度为5~20微米；纳米Y2O3粒度为5~50纳米；微米级...

【专利技术属性】
技术研发人员：李睿，戴冰，
申请(专利权)人：辽宁德润新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：