【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合涂层，具体涉及一种镀铝硅线沉没辊复合涂层、制备方法及其应用。
技术介绍
1、在热浸镀铝硅层生产线中铝硅锅为整个生产线工艺设备中服役工况最为恶劣的一环，这是因为镀铝硅的锅内温度(约650-700℃)高，沉没辊受到活性很强的熔融铝硅合金液的腐蚀产生凹坑，并粘附铝渣，在带钢的张力作用下发生划痕和微裂纹，进而影响带钢的质量，通常锅内的沉没辊稳定辊在高温液态熔融铝硅侵蚀下使用寿命只有1-3天，产线因需要频繁换辊而无法提产增效。
2、目前国内外相应单位均采用涂层对热浸镀铝硅线沉没辊进行防护，采用的防护涂层通常为wc基涂层、cocr-mob、fe-al、ca2sio4等，但wc在铝硅锅中会发生分解，保护效果极其有限，辊仍会因为磨损腐蚀快速失效，cocr-mob和fe-al耐腐蚀性能良好，但在服役过程中仍会出现较为明显的磨损，并进一步导致粘锌，从而影响带钢质量，ca2sio4耐腐蚀性能较好，热膨胀系数与金属辊件差别较大，虽然可以通过设计多层结构涂层改善涂层与辊件的热不匹配性，但在实际使用过程中还是存在不耐磨损的现象，且长期服役过程后还会出现涂层开裂的现象，对辊件的保护有限。
3、si-sic单层结构复合涂层因具有硬度高、耐磨损、韧性好、耐高温铝硅腐蚀等特点，适合作为镀铝硅线沉没辊稳定辊的防护涂层，然而si-sic复合涂层与钢膨胀系数差别较大，使得si-sic复合涂层在服役过程中不可避免产生微裂纹，铝硅合金液可穿透si-sic复合涂层腐蚀基材，从而导致si-sic复合涂层过早失效，因此限制了其在连续热浸镀
4、鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决如何延长镀铝硅线沉没辊服役寿命过短的问题和单一si-sic复合涂层与辊基材热膨胀系数不匹配、涂层过早失效的问题，提供了一种镀铝硅线沉没辊复合涂层、制备方法及其应用。
2、为了实现上述目的，本专利技术公开了一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，具有四层或两层结构，所述复合涂层的四层结构从内至外分别为cocrw、cocrw-ca2sio4、ca2sio4及si-sic，所述复合涂层的两层结构从内至外分别为ca2sio4及si-sic。
3、所述cocrw的厚度为50～150μm，所述cocrw-ca2sio4的厚度为50～150μm，所述ca2sio4的厚度为100～500μm，所述si-sic的厚度为50～200μm，所述复合涂层总厚度为300～1000μm。
4、所述cocrw-ca2sio4层原料粉末由cocrw粉末和ca2sio4粉末经机械混合而成；cocrw粉末和ca2sio4粉末的投料质量比为20：1～1：20。
5、所述si-sic层原料粉末由si粉末和sic粉末经机械混合而成；si粉末和sic粉末的投料质量比为20：1～1：20。
6、所述沉没辊基体为轴承钢棍时，所述复合涂层为四层结构。
7、所述沉没辊基体为氧化锆辊或碳化硅辊时，所述复合涂层为两层结构。
8、本专利技术还公开了上述镀铝硅线沉没辊复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
9、s1，采用等离子喷涂法在基体表面依次沉积cocrw、cocrw-ca2sio4、ca2sio4及si-sic，获得四层结构的涂层；或采用等离子喷涂法在基体表面依次沉积ca2sio4及si-sic，获得两层结构的涂层；
10、s2，对步骤s1中得到的涂层进行封孔处理；
11、s3，将步骤s2中所得涂层进行后处理，使其粗糙度符合辊件要求。
12、所述步骤s1等离子喷涂法包括大气等离子喷涂、等离子喷涂-物理气相沉积法、悬浮液等离子喷涂。
13、所述步骤s2中封孔处理包括涂抹封孔剂、表面激光致密化处理、表面重融。
14、本专利技术还公开了上述镀铝硅线沉没辊复合涂层在连续热浸镀铝硅线中的应用。
15、与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：
16、1、在热浸镀铝硅线中辊件表面的四层结构或两层结构复合涂层，具有硬度高、耐磨损、耐高温铝硅腐蚀等特点，且与辊件热膨胀系数匹配性良好，在辊面产生少量微观裂纹后仍能够保护基材不被铝硅合金液腐蚀，从而大幅提高辊件的使用寿命；
17、2、cocrw合金具有良好的高温抗热疲劳和蠕变性能，能够在高温下维持涂层结构，且起到将金属辊件和外层涂层有效连接起来的功能，从而提高涂层与基体的结合强度；
18、3、cocrw-ca2sio4层作为cocrw层和ca2sio4层的过渡层，可以改善cocrw层与ca2sio4层的热膨胀系数匹配性；
19、4、ca2sio4层与铝硅合金液在高温下具有良好的化学稳定性，当外层si-sic出现少量微观裂纹后，仍能确保合金液不腐蚀基体，阻止涂层因基体被腐蚀而过早失效；
20、5、si-sic层与铝硅合金液在高温下具有良好的化学稳定性，且具有较高的高温硬度和耐磨性，可有效减少涂层因腐蚀磨损导致的凹坑和粘附铝渣，从而改善所带钢带的表面质量稳定性，大幅提高涂层的使用寿命。
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1.一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，具有四层或两层结构，所述复合涂层的四层结构从内至外分别为CoCrW、CoCrW-Ca2SiO4、Ca2SiO4及Si-SiC，所述复合涂层的两层结构从内至外分别为Ca2SiO4及Si-SiC。
2.如权利要求1所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，所述CoCrW的厚度为50～150μm，所述CoCrW-Ca2SiO4的厚度为50～150μm，所述Ca2SiO4的厚度为100～500μm，所述Si-SiC的厚度为50～200μm，所述复合涂层总厚度为300～1000μm。
3.如权利要求1所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，所述CoCrW-Ca2SiO4层原料粉末由CoCrW粉末和Ca2SiO4粉末经机械混合而成；CoCrW粉末和Ca2SiO4粉末的投料质量比为20：1～1：20。
4.如权利要求1所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，所述Si-SiC层原料粉末由Si粉末和SiC粉末经机械混合而成；Si粉末和SiC粉末的投料质量比为20：1～1：20。
5.如权利要
6.如权利要求1所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，所述沉没辊基体为氧化锆辊或碳化硅辊时，所述复合涂层为两层结构。
7.一种如权利要求1～6任一项所述的镀铝硅线沉没辊复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S1等离子喷涂法包括大气等离子喷涂、等离子喷涂-物理气相沉积法、悬浮液等离子喷涂。
9.如权利要求7所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中封孔处理包括涂抹封孔剂、表面激光致密化处理、表面重融。
10.一种如权利要求1～6任一项所述的镀铝硅线沉没辊复合涂层在连续热浸镀铝硅线中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，具有四层或两层结构，所述复合涂层的四层结构从内至外分别为cocrw、cocrw-ca2sio4、ca2sio4及si-sic，所述复合涂层的两层结构从内至外分别为ca2sio4及si-sic。
2.如权利要求1所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，所述cocrw的厚度为50～150μm，所述cocrw-ca2sio4的厚度为50～150μm，所述ca2sio4的厚度为100～500μm，所述si-sic的厚度为50～200μm，所述复合涂层总厚度为300～1000μm。
3.如权利要求1所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，所述cocrw-ca2sio4层原料粉末由cocrw粉末和ca2sio4粉末经机械混合而成；cocrw粉末和ca2sio4粉末的投料质量比为20：1～1：20。
4.如权利要求1所述的一种镀铝硅线沉没辊复合涂层，其特征在于，所述si-sic层原料粉末由si粉末和...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶文虎，胡小红，鲁俊豪，郭亚东，刘刚，
申请(专利权)人：安徽马钢表面技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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