[发明专利]一种耐高温磨损合金涂层及其制备方法、一种强化碾环机垫板及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐高温磨损合金涂层及其制备方法、一种强化碾环机垫板及其制备方法，属于金属表面工程技术领域。本发明提供的耐高温磨损合金涂层，包括如下质量百分比的组分：C 0.25％～0.35％，Cr 16％～22％，Ni 4％～6％，V 3.0％～7.2％，Al 0.2％～0.6％，W 5.2％～5.5％，余量为Fe。本发明在合金粉末中加入Cr、Ni、W、V、Al元素，上述各元素相互配合，使得合金粉末具有优秀的耐高温、高硬度特点，且耐磨损，使用寿命长，同时具有优异的抗开裂性能。

技术领域

本发明涉及金属表面工程技术领域，尤其涉及一种耐高温磨损合金涂层及其制备方法、一种强化碾环机垫板及其制备方法。

背景技术

碾环机是用来制造环形工件的先进设备，广泛应用于石油化工、工程机械、轴承、航空航天和发电等领域高质量无缝环件的生产，如轧制轴承环、齿圈、法兰等。现在，环形轧制技术已经成为环形机械零件生产的主要工艺方法之一。

工作中，无缝环件初始是1000℃以上的红热锻件环坯，在碾环机锥形辊子的碾压下逐渐扩径、减薄，最终成形，而红热锻件环坯的挤压、磨损、烧蚀过程中，碾环机垫板是消耗较大的设备部件。目前，碾环机均采用耐热铸钢材质的垫板，实际使用中寿命较短，仅1～2个月，严重影响环件产品质量，需要经常更换，更换过程中占用设备机时较多，同时增加了运营成本。

如何提高碾环机垫板耐高温磨损、耐烧蚀性能，进而提高其使用寿命，成为影响碾环产品质量、关系碾环机生产运行连续性、可靠性和安全性的关键问题之一。提高碾环机垫板耐高温磨损性的有效方法是对其表面进行强化改性，但是传统的表面改性方法(如堆焊、等离子、喷焊等金属表面改性方法)对碾环机垫板进行改性后，其使用寿命延长至2～4个月，仍然不能达到预期使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温磨损合金涂层及其制备方法、一种强化碾环机垫板及其制备方法，本发明所提供的耐高温磨损合金涂层具有优异的耐高温磨损性，能够将碾环机垫板的使用寿命延长至6～8个月。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种耐高温磨损合金涂层，包括如下质量百分比的组分：C 0.25％～0.35％，Cr 16％～22％，Ni 4％～6％，V 3.0％～7.2％，Al 0.2％～0.6％，W 5.2％～5.5％，余量为Fe。

本发明还提供了上述技术方案所述的耐高温磨损合金涂层的制备方法，包括如下步骤：

将合金粉末铺于待改性的器件表面，进行激光熔覆，得到耐高温磨损合金涂层；所述合金粉末的元素组成与上述技术方案所述的耐高温磨损合金涂层的组成相同。

优选的，所述合金粉末的粒度为135～325目。

优选的，所述激光熔覆的半导体激光器功率为3800～4000W，矩形光斑为2×14mm，搭接率为30～50％，扫描速度为500～600mm/min。

本发明还提供了一种强化碾环机垫板，包括碾环机垫板基体和强化涂层，所述强化涂层为上述技术方案所述的耐高温磨损合金涂层或上述技术方案所述的制备方法得到的耐高温磨损合金涂层，所述强化涂层位于所述碾环机垫板基体的工作面上，并与碾环机垫板基体冶金结合。

优选的，所述强化涂层的厚度为2.5～3.5mm。

本发明还提供了上述技术方案所述的强化碾环机垫板的制备方法，包括如下步骤：

提供碾环机垫板基体；

将所述碾环机垫板基体工作面上的沉头孔填充快粘粉浆料，得到预处理待强化面；

按照上述技术方案所述的制备方法，在所述预处理待强化面上制备强化涂层，得到强化碾环机垫板。