[发明专利]一种带有耐磨损抗粗糙度下降纳米涂层的冷轧活套辊

说明书

本发明提出一种带有耐磨损抗粗糙度下降纳米涂层的冷轧活套辊，包括：活套辊本体和纳米金属陶瓷涂层；其中：活套辊本体包括活套辊工作面和活套辊轴部；纳米金属陶瓷涂层为金属陶瓷复合材料层，包括：纳米基层，纳米基层为无机/有机纳米复合涂层；纳米过渡层，纳米过渡层为纳米金属层；以及纳米表面层，纳米表面层为金属/陶瓷纳米涂层。纳米金属陶瓷涂层，具有抗高温、耐磨损、抗粗糙度下降的优点，而且其与基材紧密结合，具有高结合力和抗结瘤性，提高了冷轧活套辊的使用寿命，降低了生产成本，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及冷轧活套辊，特别涉及一种带有耐磨损抗粗糙度下降纳米涂层的冷轧活套辊。

背景技术

冷轧活套辊是钢铁冷轧工艺中重要的一类辊道，其工作条件恶劣，辊身要承受很大的疲劳载荷和静电荷，辊面还要与带钢发生剧烈摩擦。因此，冷轧活套在使用过程中承受的动、静载荷，要求表面具有一定深度且均匀的表面硬化层及耐磨层。传统的活套辊多采用表面电镀铬工艺提高辊道表面耐磨性能，但是电镀铬会造成环境污染，特别是电镀过程中产生的Cr⁶⁺是致癌物质，因此现今多采用表面处理方法。

在实际生产中，在高温环境下炉辊基体的金属相发生变化或环境气氛下氧化，导致炉辊基体结瘤，或生成新的金属合金，从而影响硅钢表面的产品质量。目前，冷轧活套辊的辊件使用寿命仅为6个月，长时间使用会导致粗糙度下降导致打滑，需停机换辊，同时，更换活套辊存在耗时、费力、作业不方便、安全隐患大等实际问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有耐磨损抗粗糙度下降纳米涂层的冷轧活套辊，解决上述现有技术问题中的一个或多个。

本发明提出的一种带有耐磨损抗粗糙度下降纳米涂层的冷轧活套辊，其包括：活套辊，所述活套辊包括活套辊工作面和活套辊轴部；以及纳米金属陶瓷涂层，其为金属陶瓷复合材料，所述纳米金属陶瓷涂层包括：纳米基层、纳米过渡层、纳米表面层。

在某些实施方案中，纳米基层为无机/有机纳米复合涂层。

在某些实施方案中，无机/有机纳米复合涂层具备Si-O-Al-O-Si的无机网络结构。

在某些实施方案中，纳米过渡层为纳米金属层。

在某些实施方案中，纳米金属层为纳米NiCrCoWTi层。

在某些实施方案中，纳米表面层为金属/陶瓷纳米涂层。

在某些实施方案中，金属/陶瓷纳米涂层，其中纳米金属选自Mn。

在某些实施方案中，金属/陶瓷纳米涂层，其中纳米陶瓷选自Al₂O₃/TiO₂的复合陶瓷涂层。

在某些实施方案中，TiO₂的质量百分比为3％至15％。

在某些实施方案中，还包括所述纳米基层与辊本体之间的抗高温氧化涂层。

在某些实施方案中，抗高温氧化涂层为金属合金。

在某些实施方案中，金属合金选自NbTiW。

在某些实施方案中，纳米金属陶瓷涂层的厚度为600至800μm

在某些实施方案中，纳米基层的厚度为100至150μm。

在某些实施方案中，纳米过渡层的厚度为300至350μm。

在某些实施方案中，纳米表面层的厚度为100至150μm。

在某些实施方案中，抗高温氧化涂层的厚度为50至100μm。

在某些实施方案中，活套辊工作面长度为4500mm。