为了在炼钢车间的承受很高负荷的部件（６、８、１２、１４、２４、２６、３４）上提高其服务期限和使用寿命，设置了以电解方式施加的涂层（３８），该涂层由一种延性的、具有衬入其中的硬质材料颗粒（４０）尤其碳化硼颗粒的金属基材（３９）尤其镍或镍合金构成。通过这项措施来达到很高的耐腐蚀性和良好的导热性并且同时达到很高的机械负荷能力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种连铸设备的部件比如结晶器、所谓的扇形架或者 输送辊。此外，本专利技术涉及一种轧机的部件，比如轧辊尤其是轧钢机 组的工作辊或者支承辊。因此，本专利技术一般地说涉及一种轧钢车间的 部件以及一种用于制造该部件的方法。此外，本专利技术涉及一种设备， 尤其用于从熔液中生产金属半成品的连铸设备或者也涉及一种用于加 工所迷的金属半成品的设备，尤其是一种轧机。相应地，在这里炼钢车间，，这个概念通常不仅指用于从熔液中 生产半成品的设备，而且指用于对半成品进行加工的设备。炼钢车 间，，这个概念在这种情况下不局限于加工钢的设备，在这样的设备中 仅仅生产和加工钢。更确切地说，该概念也指那些用于对其它金属进 4亍加工的i殳备。
技术介绍
在连铸设备中，金属熔液通过烧钢桶连续地浇入所谓的结晶器中 并且通过该结晶器来浇注，该结晶器可以比如是板式结晶器或者也可 以是管式结晶器。紧接在所述结晶器之后，借助于所谓的扇形架来导 送熔液态的金属连铸坯并且同时使其冷却，直到所迷金属连铸坯凝固。 通过分割比如得到所谓的板坯、初轧坯或毛坯。从所述板坯中比如通材。热轧:这种';况下不仅可以紧接在连铸之后,进行，或者也可以在 稍后的时刻且在另一个地方进行。在一种所述的炼钢车间中，所述与有待加工的金属比如黏稠的熔 液或者与凝固的熔液接触的部件经受很高的负荷。由于非常高的温度， 这是一种非常高的热交变负荷。同时，这些部件也经受巨大的机械负 荷。尤其轧机中的轧辊必须施加巨大的机械力。此外，在对连铸设备 中的熔液进行处理时，所述部件还遭受高腐蚀的环境的影响，因为使水。由于这些巨大的负荷，这些部件仅仅具有有限的使用寿命并且必 须定期更换。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提高所述部件的服务期限并且由此提高其使用 寿命，以便能够在总体上使炼钢车间以更加低廉的成本来运行。按本专利技术，该任务通过一种具有权利要求1所述特征的部件得到 解决。而后规定，所述部件具有一个基体，在该基体上施加涂层，该 涂层由一种延性的、作为母体的金属基材构成，该金属基材则具有衬 入其中的硬质材料颗粒。延性的金属基材在这种情况下是指一种较软的金属基材，该基材具有最大大约180-230HVQl的维氏硬度。维氏硬度测定方法可从标准 DIN EN ISO 6507中获知。衬入的硬质材料颗粒则相反具有明显更高的 硬度，比如比所述基材大系数2以上的硬度。通过延性的材料与衬入其中的硬质材料颗粒的组合，所述部件设 有一种涂层，该涂层经受得住极端的负荷。通过延性，与连续地硬而 脆的涂层相比存在明显更低的、在连续运行过程中涂层受损并且出现 裂缝或显微裂缝的危险，这样的现象由于强烈腐蚀的环境会很快导致 不期望的强烈腐蚀。涂层的部分在机械负荷下剥落的危险也因高延性 而明显低于脆的涂层。同时，通过所述衬入的硬质材料颗粒得到很高 的耐磨性以及由此得到在一定程度上很高的表面硬度，从而甚至在高 机械负荷及高磨损力下也实现了很长的使用寿命。优选作为基材使用镍或者镍合金。用于所述部件的镍涂层的特别 的优点在于所述镍涂层的很高的密封性，由此非常有效地防止所述部 件遭受腐蚀。与此同时，镍具有很好的导热能力，从而通过该涂层也 可以实现良好的受控制的热流。优选所述涂层在这种情况下如此构成，使得所述镍母体确定一个 表面，所述硬质材料颗粒至少在显微范围内突出超过该表面。由于这 种结构，通过所述硬而耐磨的硬质材料颗粒而不是通过较软的镍母体 涂层进行实际的机械接触。在使用用于所述基材或者基础母体的镍合金时，相对于涂层的总 体积，镍含量优选处于65到95个体积百分点之间的范围内，并且尤其处于大约75个体积百分点的范围内。作为合金组成部分，优选设置 鴒和/或铁和/或钴。在这种情况下特别优选使用钴。由镍、钨和铁这些 组成部分构成的涂层证实十分合适。优选在这种情况下，所述合金组成部分的份额处于大约10和20 个体积百分点之间的范围内。此外，优选所述硬质材料颗粒的份额处 于5和30个体积百分点之间的范围内。此外，所述硬质材料颗粒的大小优选处于纳米级范围内，比如处 于50和1000纳米之间的范围内，或者作为替代方案也可以处于微米 范围内，比如处于1到500微米的范围内。纳米-硬质材料颗粒或者 微米-硬质材料颗粒的选择使用取决于相应的应用情况及使用目的或 者i兌机械要求。作为硬质材料颗粒，在这种情况下优选使用碳化硼颗粒、碳化钨 颗粒或者金刚石颗粒。因此尤其也使用陶瓷颗粒如碳化硼颗粒，其突 出之处在于其极高的硬度。所述涂层的厚度优选处于大约0.7到大约6毫米之间的范围内，并 且尤其处于大约2和3毫米之间的范围内。事实表明，具有所述层厚 的涂层特别能满足所述高要求。为了构造高质量高品质的、良好且持久附着的涂层，优选以电解 方式施加所述涂层。因此，为构造所述涂层，将有待涂覆的部件浸入 一个或多个电镀池中。作为电极，使用一种由所述基材构成的电极， 比如镍-电极或者镍合金-电极。在这种情况下将所述硬质材料添加到电 镀池中，使得其与镍电极的金属离子一起朝有待涂覆的部件转移并且 与形成所述母体的镍离子一起沉积在那里。对于经受极高的机械负荷的部件来说，在一种优选的改进方案中， 在所述延性的涂层上设置硬质涂层。也就是说在具有村入其中的硬质 材料颗粒的镍基层上涂上另一层连贯的涂层，该涂层含有一种具有极 高硬度尤其具有比如超过1000HV的硬度的材料。尤其涂上金刚石涂 层。所述的金刚石涂层尤其在与处于其下面的镍层或镍合金层组合使 用的情况下具有极高的密封性、很好的导热性、极高的硬度以及非常 微小的磨损。通过一种所述的涂层，与涂上硬铬的部件相比，可以将 比如热轧设备中的工作辊的服务期限明显地提高十倍以上。所述金刚石涂层在这种情况下具有大约0.5毫米以下的厚度。如果施加所述金刚石涂层，那么所述延性的涂层的厚度仅仅处于大约0.1毫 米到大约3毫米的范围内。因为在这种情况下机械性能主要通过所述 金刚石涂层得到保证，所以优选所述具有硬质材料颗粒的延性涂层的 厚度与没有金刚石涂层的涂层相比更d、一些。也可以被称为基础涂层的、具有镍母体或镍合金母体的涂层在这 种情况下根据增附剂层的类型用于能够可靠且持久地将所述金刚石涂 层施加到所述基体的材料上比如钢或铜上。在这种情况下优选借助于CVD-方法(化学气相沉积)来施加所述 金刚石涂层，用于保证与处于其下面的涂层之间产生可靠且持久的连 接。所述涂层的特殊类型及结构或者说可选所述具有金刚石涂层的涂 层系统的特殊类型及结构取决于相应的应用情况。作为有待涂覆的部件， 一方面优选设置连铸设备的一种所谓的扇 形架。在连铸设备上，大量所述的扇形架连接到结晶器上，所述扇形 架用于导送熔液连铸坯。所述扇形架在此是比较复杂的部件，它们具 有支撑架，在该支撑架上布置了大量用于熔液连铸坯的输送辊或导辊。 通常，在这种情况下所述输送辊可以通过液压缸对其位置进行调节。 所述扇形架的机械部件虽然经受较微小的机械负荷，但为此经受很高 的热负荷以及很高的腐蚀负荷。配属给扇形架的输送辊还额外地经受 更高的机械负荷，即使这种负荷与热轧机组或冷轧机组的工作辊的机 械负荷相比明显小得多。因此鉴于这些要求，所使用的硬质材料颗粒处于微晶的范围内， 并且此外其在输送辊或扇形架中的份额仅仅大约本文档来自技高网...
【技术保护点】
炼钢车间如连铸设备（４）或轧机（２２、３２）的部件（６、８、１２、１４、２４、２６、３４），该部件具有基体（３７），在该基体上设置了涂层（３８），其中所述涂层（３８）包括一种延性的、具有衬入其中的硬质材料颗粒（４０）的金属基材（３９）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-12-19 102005061134.61.炼钢车间如连铸设备(4)或轧机(22、32)的部件(6、8、12、14、24、26、34)，该部件具有基体(37)，在该基体上设置了涂层(38)，其中所述涂层(38)包括一种延性的、具有衬入其中的硬质材料颗粒(40)的金属基材(39)。2. 按权利要求l所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34)，其 中所述基材(39)是镍或镍合金。3. 按权利要求1或2所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34)， 其中所述硬质材料颗粒(40)突出超过由所述基材(39)确定的表面(44)。4. 按权利要求2或3中任一项所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34),其中所述涂层(38)的镍份额大约处于65个体积百分点和 95个体积百分点之间，并且尤其处于大约75个体积百分点的范围内。5. 按权利要求2到4中任一项所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34)，其中作为合金组成部分设置鴒和/或铁和/或钴。6. 按权利要求2到5中任一项所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34)，其中所述合金组成部分在所述涂层(38)中的份额大约处 于10个体积百分点和20个体积百分点之间。7. 按前述权利要求中任一项所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34),其中所述硬质材料颗粒(40)在所述涂层(38)中的份额处于5 个体积百分点和30个体积百分点之间的范围内。8. 按前述权利要求中任一项所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34)，其中所述硬质材料颗粒(40)具有处于纳米范围内或者微米范 围内的大小。9. 按前述权利要求中任一项所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34)，其中作为硬质材料颗粒(40)使用碳化硼颗粒、碳化鴒颗粒和/ 或金刚石颗粒。10. 按前述权利要求中任一项所述的部件(6、 8、 12、 14、 24、 26、 34)，其中所述涂层(38)的厚度(Dl)处于大约0.7毫米到大约 6毫米之间的范围内，尤其处于大约2亳米和3毫米之间的范围内。11. 按前述权利要求中任一项所述的部件(6、 8、 12...
【专利技术属性】
技术研发人员：T宋特根，R瓦格纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。