[发明专利]耐腐蚀辊筒涂层

说明书

技术领域

本发明涉及使用在造纸机中的辊筒的耐腐蚀涂层。

背景技术

在造纸中-在此文献中在下文中理解为所有的含有纤维素的纤维幅，即也例如纸板、毡材料等，造纸机的辊筒暴露于带有电解质传导性的过程水和蒸汽。为使得此侵蚀性介质不到达由非贵重金属制成的辊筒芯，将辊筒或辊筒芯以耐腐蚀材料覆盖。

作为辊筒或辊筒芯的耐腐蚀涂层，目前使用电镀的硬铬层和使用热喷涂方法涂覆的硬质金属层。电镀的铬化提供了廉价地可制造的且有效的防腐，但由于所使用的电镀槽的毒性，被认为是不环保的方法。此外，电镀的硬铬层的机械清洁由于铬的脆的性能而仅困难地实现。作为硬质金属涂层，通常使用嵌入在钴元-镍基质内的碳化钨硬材料的复合材料，所述复合材料以例如HVOF（高速火焰喷涂）的热喷涂方法涂敷在表面上。硬质金属喷涂层的热涂覆在多个行程中即在多个部分层中进行，以保证涂层的物理均匀性。

热喷涂的硬质金属涂层具有良好的耐腐蚀效果和高的耐磨性。在造纸过程中出现的污染物在硬质金属表面上的附着相对低，因此所述硬质金属表面相对容易地通过刮擦拭而被清洁。当然，硬质金属热喷涂涂层的制造与铬化相比很昂贵。

因此，在其处防腐层不与纸张表面接触的造纸机的更不关键的位置上，例如在用于筛或毡的导辊上，现在优选的是更廉价的，但与更高的环境危害有关的电镀硬铬化。当然，这些硬铬化涂层不被刮拭。

因此，希望的是给出廉价的且相对于电镀硬铬化而言对于环境危害更小的但有效的用于辊筒部件的防腐。

发明内容

相应的防腐可通过如下方法实现，所述方法带有如下步骤：提供用于热喷涂涂层的设备，提供合金钢材料，通过使用用于热喷涂涂层的设备施加合金钢材料涂覆辊筒部件的表面的至少一个部分，和以聚合物材料将所施加的涂层封闭。

与之相关地，应指明，在此说明书和权利要求中为列举特点而使用的概念“包括”、“具有”、“含有”和“带有”以及其语法变换，一般地理解为非详尽地列举了特征，例如部件、方法步骤、装置、区域、大小等，且不排除另外的或附加的特征或它们组合的存在。

用于造纸的机器内的所使用的辊筒的廉价的且环境相容地制造的防腐蚀的辊筒部件具有金属基体，覆盖金属基体的表面的至少一个部分的由合金钢材料制成的热喷涂涂层，和施加在合金钢热喷涂涂层的表面上的聚合物封闭层。

因为用于热喷涂涂层的合金钢材料比例如硬质金属的可喷涂的金属陶瓷材料明显更廉价，所以由此制造的防腐层也更廉价。合金钢喷涂涂层的以聚合物的封闭防止电解质作用在涂层材料的杂质上，且因此有效地预防了喷涂涂层的腐蚀和导致腐蚀的电解质向基体材料的侵入。

在用于在辊筒部件上施加防腐涂层的方法的实施形式中，所提供的用于热喷涂涂层的设备设计为用于执行高速火焰喷涂或激光喷涂。此热喷涂方法不导致喷涂材料的明显的冶金变化，因此以此方法制造的热喷涂涂层的冶金成分对应于用于涂层的原材料的冶金成分。有利地，提供具有细粉形式的合金钢材料作为用于涂层的原材料，其微粒在遇到待涂层的表面上时发生塑性变形，由此以简单的方式可制造孔隙度低的很紧密的涂层。

在方法的另外的实施形式中，所提供的用于热喷涂涂层的设备设计为用于执行电弧喷涂，其中涂层原料在电弧中熔融且借助于载体气体转运到待涂层的工件处。电弧喷涂特别适合于在大面积上涂覆附着很好的厚度超过200μm至数毫米的层。在使用其中涂层原料为涂覆而通过提供电能熔融的热涂层方法时，例如在电弧喷涂中，简化供给，优选以线形提供合金钢材料。

为实现高耐腐蚀性的热喷涂涂层，优选使用合金钢材料，所述合金钢材料由带有根据材料号1.4401、1.4404、1.4406、1.4435、1.4436或1.4440的成分的铬-镍钢形成。此材料号的合金钢也符合美国钢铁学会（AISI）标准316L和316。

孔隙度低的、很密实的涂层有利地通过在多个行程中将不锈钢材料施加在辊筒部件的表面上实现，即通过多个相继地沉积的部分层实现。厚度为大约50至200微米的密实的热涂层通过4至6个行程已可实现。

对于在高载荷的位置中的使用，可有利的是施加由另外的材料形成的另外的涂层，所述涂层覆盖由合金钢制成的热喷涂涂层的表面的至少一个部分，其中另外的材料可以是碳化物、硼化物或氮化物或由它们形成的混合物或带有第四副族、第五副族或第六副族金属的混合物。涂层可通过与合金钢层相同的涂层方法涂覆，其中厚度可为另外的1至3个行程。以此，在合金钢上形成了虽然不封闭的但至少用于密封目的的涂层，所述涂层保证了升高的耐腐蚀性。