【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金辊制备领域，尤其涉及合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层及制作工艺。
技术介绍
1、目前，冶金行业普遍使用的冶金辊是采用合金工具钢，通过“炼钢+浇铸+热处理”、“炼钢+铸锭+锻造+热处理”获得的铸辊和锻辊，这种传统冶金辊最大的问题是表面磨损或掉块后只能通过一次补焊来进行修复，补焊金属与基体结合强度大大降低，因此生命周期比较短。在连续生产的前提下，每支辊的一次生命周期(即没有修复前)只有3-6天时间，算上修复后的生命周期不超过10天。但是，这种整体合金工具钢制造的冶金辊的成本却比较高，使得企业生产的吨钢成本大幅度上升。
2、经检索cn101113487a一种退火炉炉辊表面强化涂层，通过热喷涂方法固定在辊基表面，包括粘结涂层、工作涂层，其特征在于：粘结涂层与工作涂层之间有过渡涂层；粘结涂层材料可以是合金材料，也可以是以合金为基，以陶瓷为添加物的复合材料；过渡涂层和工作涂层均是以合金为基，陶瓷为添加物的复合材料；粘结涂层的合金含量最高，过渡涂层次之，工作涂层最低，而粘结涂层的陶瓷含量最低，过渡涂层次之，工作涂层最高；从而形成梯度涂层。cn113529005a一种连铸辊的喷涂制造方法公开了连铸辊表面复合涂层由打底层、过渡层和面层组成；其中打底层为n i基合金粉末，涂层厚度为0.05-0.1mm；过渡层为n icr合金粉末，涂层厚度为0.2-0.3mm；面层为n i基碳化物粉末，涂层厚度为0.05-0.1mm。
3、上述技术均为三层涂层，均需要一种结合能力强的底层衔接辊面，且均存在过渡层过渡，导致涂层厚度
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：如何保证涂层物理和化学性能的同时优化涂层厚度和制作工艺，得到一种厚度相对较薄且性能甚至更为优良的复合涂层。
2、为了解决上述技术问题，专利技术人经过实践和总结得出本专利技术的技术方案，本专利技术采用了如下技术方案：
3、合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，包括合金沟槽覆层一、合金沟槽覆层二和合金工作层；
4、合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二均为正弦结构，周向交错分布于合金辊辊面上，相邻的合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二之间至少形成有一组交汇节点，交汇节点处设置有锚固节点，合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二位于合金工作层的内侧。
5、优选地，所述合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二的组份按重量计包括：13～18份的fe，15～18份的cr，2.5～3.5份的co，3.0～4.0份的b，3.0～4.0份的si，0.4～0.8份的c，1.0～2.0份的v，1.0～2.0份的nb，余量为n i和微量杂质，0.11≤(v+nb)/(fe+c+co)≤0.25，0.09≤(b+s i+co)/(ni+cr)≤0.19。
6、优选地，所述合金工作层的组份按重量计包括：10～13份的fe，8～15份的cr，2.0～3.0份的b，2.0～3.0份的si，2.0～4.0份的c，32～36的w，1.0～2.0份的co，余量为ni和微量杂质，0.09≤(b+si+co)/(n i+cr)≤0.23，0.59≤(co+w)/(ni+cr+c)≤0.96。
7、优选地，所述合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二的组份按重量计包括：13～18份的fe，15～18份的cr，2.5～3.5份的co，3.0～4.0份的b，3.0～4.0份的si，0.4～0.8份的c，1.0～2.0份的v，1.0～2.0份的nb，余量为n i和微量杂质，0.12≤(v+nb)/(fe+c+co)≤0.21，0.11≤(b+s i+co)/(ni+cr)≤0.17。
8、优选地，所述合金工作层的组份按重量计包括：10～15份的fe，8～15份的cr，3.0～4.0份的b，3.0～4.0份的si，2.0～3.0份的c，32～38的w，1.0～2.0份的co，余量为ni和微量杂质，0.11≤(b+si+co)/(n i+cr)≤0.21，0.64≤(co+w)/(ni+cr+c)≤0.94。
9、合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层的制作工艺，该复合涂层热喷涂熔覆于辊面，制作步骤如下：
10、辊面处理：
11、步骤一，喷丸处理
12、对合金辊表面喷丸处理，处理后的粗糙度为ra15～ra35；
13、步骤二，粗化处理
14、在喷完后的合金辊表面进行螺旋粗化处理，螺旋粗化后在合金辊表面形成交错分布的正弦沟槽一和正弦沟槽二，正弦沟槽一和正弦沟槽二交汇节点为中心正反向运动钝化处理得到锚固结构，锚固结构的容积等于喷涂时合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二于该处的熔覆体积；
15、喷涂处理
16、步骤三，预热处理
17、对基体依次进行清洁和预热处理，处理温度为200～300℃；
18、步骤四，初段喷涂处理
19、按比例配置粉料一，先沿正弦沟槽一经热喷涂工艺处理得到合金沟槽覆层一，后沿正弦沟槽二经热喷涂工艺处理得到合金沟槽覆层二；
20、粉料一的组份按重量计包括：13～18份的fe，15～18份的cr，2.5～3.5份的co，3.0～4.0份的b，3.0～4.0份的s i，0.4～0.8份的c，1.0～2.0份的v，1.0～2.0份的nb，余量为ni和微量杂质，0.11≤(v+nb)/(fe+c+co)≤0.25，0.09≤(b+si+co)/(ni+cr)≤0.19；
21、合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二的喷涂厚度最大等于正弦沟槽一或正弦沟槽二的深度；
22、步骤五，终段喷涂处理
23、按比例配置粉料二，在合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二和基体表面经热喷涂工艺处理得到合金工作层；
24、粉料二的组份按重量计包括：10～13份的fe，8～15份的cr，3.0～4.0份的b，3.0～4.0份的s i，2.0～4.0份的c，32～36的w，1.0～2.0份的co，余量为n i和微量杂质，0.13≤(b+si+co)/(n i+cr)≤0.28，0.59≤(co+w)/(ni+cr+c)≤0.96；
25、步骤六，重熔
26、喷涂完成后，经重熔处理得到半熔合微合金复合涂层，重熔温度为1000～1200℃；
27、热处理：
28、步骤七，退火或回火
29、立即转至精炉内退火或者等温回火再结晶处理，温度控制在600～650℃之间；
30、机加工处理：
31、步骤八，机加工
32、将退火或回火处理后的合金辊冷却至室温，经机械精加工、静动平衡处理，即制得成品。
33、优选地，所述粗化和喷涂处理采用一体化处理装置完成，一体化装置包括固定于中部的处理室、分布于处理室两侧的粗化喷涂机构以及横向布设的移动导轨，处理室适于封闭空间喷丸处理辊面以及适于预热辊体和辊面处理后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，包括合金沟槽覆层一、合金沟槽覆层二和合金工作层；
2.根据权利要求1所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，所述合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二的组份按重量计包括：13～18份的Fe，15～18份的Cr，2.5～3.5份的Co，3.0～4.0份的B，3.0～4.0份的Si，0.4～0.8份的C，1.0～2.0份的V，1.0～2.0份的Nb，余量为Ni和微量杂质，0.11≤(V+Nb)/(Fe+C+Co)≤0.25，0.09≤(B+Si+Co)/(Ni+Cr)≤0.19。
3.根据权利要求1所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，所述合金工作层的组份按重量计包括：10～13份的Fe，8～15份的Cr，2.0～3.0份的B，2.0～3.0份的Si，2.0～4.0份的C，32～36的W，1.0～2.0份的Co，余量为Ni和微量杂质，0.09≤(B+Si+Co)/(Ni+Cr)≤0.23，0.59≤(Co+W)/(Ni+Cr+C)≤0.96。
4.根据权利要求2所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂
5.根据权利要求3所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，所述合金工作层的组份按重量计包括：10～15份的Fe，8～15份的Cr，3.0～4.0份的B，3.0～4.0份的Si，2.0～3.0份的C，32～38的W，1.0～2.0份的Co，余量为Ni和微量杂质，0.11≤(B+Si+Co)/(Ni+Cr)≤0.21，0.64≤(Co+W)/(Ni+Cr+C)≤0.94。
6.合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层的制作工艺，其特征在于，该复合涂层热喷涂熔覆于辊面，制作步骤如下：
7.权利按要求6所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层的制作工艺，其特征在于，所述粗化和喷涂处理采用一体化处理装置完成，一体化装置包括固定于中部的处理室、分布于处理室两侧的粗化喷涂机构以及横向布设的移动导轨，处理室适于封闭空间喷丸处理辊面以及适于预热辊体和辊面处理后的清洁干燥处理，移动导轨上设置有两组行走机构，行走机构上安装有装夹机构，装夹机构适于夹持固定合金辊；
8.根据权利要求7所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层的制作工艺，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层的制作工艺，其特征在于，所述装夹机构上配备有回转主轴，回转主轴能够带动装夹机构和合金辊回转运动；
10.根据权利要求9所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层的制作工艺，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，包括合金沟槽覆层一、合金沟槽覆层二和合金工作层；
2.根据权利要求1所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，所述合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二的组份按重量计包括：13～18份的fe，15～18份的cr，2.5～3.5份的co，3.0～4.0份的b，3.0～4.0份的si，0.4～0.8份的c，1.0～2.0份的v，1.0～2.0份的nb，余量为ni和微量杂质，0.11≤(v+nb)/(fe+c+co)≤0.25，0.09≤(b+si+co)/(ni+cr)≤0.19。
3.根据权利要求1所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，所述合金工作层的组份按重量计包括：10～13份的fe，8～15份的cr，2.0～3.0份的b，2.0～3.0份的si，2.0～4.0份的c，32～36的w，1.0～2.0份的co，余量为ni和微量杂质，0.09≤(b+si+co)/(ni+cr)≤0.23，0.59≤(co+w)/(ni+cr+c)≤0.96。
4.根据权利要求2所述的合金辊表面抗氧化耐磨复合涂层，其特征在于，所述合金沟槽覆层一和合金沟槽覆层二的组份按重量计包括：13～18份的fe，15～18份的cr，2.5～3.5份的co，3.0～4.0份的b，3.0～4.0份的si，0.4～0.8份的c，1.0～2.0份的v，1.0～2.0份的nb，余量为ni和微量杂质，0.12≤(v+nb)/(fe+c+...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈道龙，陈治鹏，周俊立，戴伏剑，
申请(专利权)人：马鞍山市恒泰重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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