[发明专利]热喷涂布辊

说明书

发明领域

本发明涉及用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触的 辊，所述辊包括具有外周表面的辊筒(roll drum)和在所述辊筒外周表 面上的热喷涂层；用于制备所述辊的方法；利用所述辊在金属片材上 形成金属层的方法，例如电镀；以及用于涂布所述辊外周表面的热喷 粉末。

发明背景

钢铁工业高度重视以连续方法运转电镀生产线。在电镀生 产线中许多损失(能量、产能和生产率等)与镀锌生产线中的停机时间 有关。熔融锌的侵蚀(attack)和锌浮渣的粘附限制了金属构件可浸在镀 锌锅中的时间。使用热喷涂料涂布浸没的辊以延长停机维护的间隔时 间。

包括锌铝热镀钢片材在内的电镀钢片材用作汽车的车身面 板和建筑物的耐腐蚀材料等，并通过传统的电镀工艺制备。

在典型的电镀工艺中，首先在连续退火炉中使钢片材退火， 然后在向下辊(turn down roll)的引导下将所述钢片材导入电镀浴中， 此时钢片材通过导辊、前支承辊和后支承辊的同时被电镀。然后，使 电镀钢片材通过擦拭喷嘴(wiping nozzle)、接触辊和上辊以调节所得 电镀层的厚度。

一般而言，要求浸入电镀浴或与高温电镀钢片材接触的辊 满足以下条件：所述辊仅经受由熔融金属所引起的最低限度的侵蚀； 所述辊仅经受由与通过的钢片材接触所引起的最低限度的磨损；当从 电镀浴取出所述辊并对其进行维护和检查时，锌轻易地从辊表面剥 离；所述辊可使用较长时间；以及所述辊的成本低。

美国专利5,316,859公开了用于连续电镀的辊。辊表面具有 由金属陶瓷喷涂材料制成的喷涂涂层，所述金属陶瓷喷涂材料基本由 WC-Co组成。所述喷涂涂层由WC、至少一种特定的金属间化合物、 至少一种无定形W-C-Co化合物和游离的C组成，但不包含游离的W 和游离的Co。

耐熔融锌的钢材基本都是铁基合金，耐熔融锌侵蚀的能力 不足。这些合金的成本远远高于普通的结构钢。将例如自熔合金和 WC-Co等涂层用作热喷涂层以避免基底受到熔融锌的侵蚀，但这样 并不能获得足够的抗性，因为熔融锌通过互连的孔隙渗入以及选择性 侵蚀金属粘结剂(metal binder)。

本领域一直需要可长时间浸在熔融金属浴中的辊，从而延 长例如电镀工艺中停机维护的间隔时间。还一直需要对熔融金属侵蚀 (例如熔融锌)和浮渣粘附的抗性得到增强的辊。

发明概述

本发明部分涉及用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触 的辊，所述辊包括具有外周表面的辊筒和所述辊筒外周表面上的热喷 涂层，所述热喷涂层包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、 约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。

本发明还部分涉及制备用于在熔融金属中使用或与熔融金 属接触的辊的方法，所述方法包括(i)提供具有外周表面的辊，和(ii) 热喷涂料至所述辊的外周表面上，所述热喷涂料包含约66-约88％重 量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。

本发明还部分涉及用于在金属片材上形成金属层的方法， 所述方法包括(i)将金属片材浸入熔融金属浴，(ii)当使金属片材通过 一个或多个在熔融金属浴中浸没的辊时，在金属片材上形成金属层， 所述一个或多个浸没的辊包括具有外周表面的辊筒和在所述辊筒外 周表面上的热喷涂层；所述热喷涂层包含约66-约88％重量钨、约2.5- 约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬，和(iii)将具 有金属层的金属片材从熔融金属浴中移出。

本发明还部分涉及用于涂布用于在熔融金属中使用或与熔 融金属接触的辊外周表面的热喷粉末，所述粉末包含约66-约88％重 量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。

附图简述

图1为以5000倍放大倍数示出本发明涂层微观结构的显微 照片。涂层片层(splat)边界显现了精细的氧化物层(箭头标示了厚度小 于1微米的薄暗区)。

发明详述

如上所述，本发明部分涉及用于涂布在熔融金属中使用或 与熔融金属接触的辊外周表面的热喷粉末，所述粉末包含约66-约 88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重 量铬。