[发明专利]一种超音速电弧镍基非晶喷熔冷轧辊涂层方法

说明书

一种超音速电弧镍基非晶喷熔冷轧辊涂层方法，将镍基自熔合金制备为喷涂粉，采用超音速电弧喷涂的方式将其喷涂在冷轧辊工件表面，质量百分数为：15～20%的Cr，3.0～5.0%的B，2.0～5.5%的Si，0.5～3%的C，1～3%的Fe，0.3～1%的Mo（钼），0.1～2%的硫酸镍，0.5～2%的纳米二氧化硅分散液，0.3～4%的三氧化二铝分散液，余量为Ni；粉体用流化床混合120分钟，再用大小球以转速每分钟200～260转进行混合。本发明的涂层为全非晶态，涂层致密，与基体结合强度高，硬度高，耐蚀性能高，涂层的热稳性良好，具有优异的耐磨和耐蚀综合性能。

技术领域

本发明属于材料薄板冷轧技术领域，可以使冷轧辊轧薄钢板表面更光滑、密度更密，抗弯强度比电镀铬提高五分一。

背景技术

冷轧带钢钢板在汽车、家电等行业中大量使用，每年用量约一亿吨，产值达数千亿至数万亿元。钢板的表面看上去是平的，其实不然。优质的冷轧带钢钢板表面有大量的凹坑和凸台，这样卷板退火热处理的时候确保板面之间存在缝隙（气体通道），防止板面粘连、滑套，方便在后续炉内稳定堆放，也因为凹凸表面容易储油而有利于钢板的后续机械加工。

为了制备表面具有一定形貌结构和粗糙度的钢板，行业的解决方案就是毛化轧辊。毛化技术是国内对带钢表面轧辊表面结构化处理(Surface Texturing)的简称。获得高寿命、低辊耗、高形貌传递稳定性以及不同形貌分布特征的高性能轧辊是钢铁冷轧行业的关键需求。

电镀铬冷轧辊废水处理工艺复杂，处理难度较大，成本较高，中小型电镀企业无法承受高昂的污染物治理成本。电镀的生产过程中排出的废水和废渣中含有油类、表面活性剂、有机溶剂、重金属离子及其氢氧化物，废气中含有酸碱废气、氮氧化物、铬酸雾、含氰废气等污染环境的物质。产生的危险固体废弃物包括前处理清洗槽、电镀槽、以及后处理槽体的高浓度废液，含有铜、镍、铬、锌、镉、铅等，电镀行业作为国民经济不可或缺的行业，工艺复杂、产生污染物众多,治理难度大。呼吸进入，对呼吸道有刺激和腐蚀作用，引起咽炎、支气管炎等。水污染严重地区居民，经常接触或过量摄入者，易得鼻炎、结核病、腹泻、支气管炎、皮炎等。

发明内容

本发明的目的就是要解决以上问题，提供一种超音速电弧镍基非晶喷熔冷轧辊涂层方法来代替电镀铬，使自熔合金耐蚀性和耐磨性同时提高，将低成本的镍基自熔合金作为喷涂粉线，采用超音速电弧喷涂的方法，制备出非晶态的镍基自熔合金涂层，该涂层具有优异的耐磨和耐蚀的综合性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种超音速电弧镍基非晶喷熔冷轧辊涂层方法，其特点是：其步骤如下：

1）冷轧辊工件表面去油、喷砂，表面去氧化层，表面毛化；

2）将镍基自熔合金制备为喷涂粉，采用超音速电弧喷涂的方式将其喷涂在冷轧辊工件表面，喷涂层厚为50～100um，在喷涂过程，温度为5000～7000度，喷涂的空气压力为0.6～1mpa；形成所述的镍基自熔合金非晶涂层；按质量百分数之和为100%计，所述镍基自熔合金中的元素组成及各元素的质量百分数为：15～20%的Cr，3.0～5.0%的B，2.0～5.5%的Si，0.5～3%的C，1～3%的Fe，0.3～1%的Mo （钼），0.1～2%的硫酸镍，0.5～2%的纳米二氧化硅分散液，0.3～4%的三氧化二铝分散液，余量为Ni；粉体用流化床混合120分钟，再用大小球以转速每分钟200～260转进行混合，先正转12小时后再反转12小时，再每分钟60～120转进行慢转24小时，然后放入零下196度进行深冷36小时，再在零上200度进行24小时去应力去湿；

3）喷熔后硬度为HV850～1200，超音速电弧喷涂结合强度为68mpa，用激光喷熔后结合强度为400Mpa。

有益效果