[发明专利]一种冶金辊表面提高硬度的涂层及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种冶金辊表面提高硬度的涂层及其生产工艺，属于高硬度涂层技术领域，包括如下重量百分比的原料：25％～45％碳化钨、16％～28％碳化钛、14％～25％氮化硼、8％～12％镍基、5％～15％铬、2％～8％纳米陶瓷颗粒、2％～8％碳粉。涂层中增加微量碳粉提高涂层的含碳量，降粘合材料镍基、铬和氮化硼的使用量，进而提高涂层硬度，且向涂层中熔入陶瓷颗粒，采用二次烧结或波动烧结对成型后的涂层再进行高温加热、高温保温，提高涂层的致密性，结构层间隙小，硬度大幅度提高。

技术领域

本发明涉及其高硬度涂层技术领域，特别涉及其一种冶金辊表面提高硬度的涂层及其生产工艺。

背景技术

冶金辊是用于机械加工常用的零件，其表面需要涂覆高硬度的涂层，以提高辊体本身的性能，避免其在轧制高硬度材料时发生变形。

专利号为CN201410639074.X提供一种新型复合金属涂层，包括基体和涂层，其制备过程包括如下步骤：1)配料：所述新型复合金属涂层的原料及其质量百分比为：镍15-20％、铜65-70％、碳3-5％、硅4-8％和氧化钇2-8％；将所述配料进行混磨制得涂料；2)基体表面处理；3)流涂：将上述涂料浇注在所述基体上，并使涂料在基体表面流匀制得后薄均匀的涂层；4)涂层烧制。通过上述方式，本发明具有金属的强度和韧度又有具有陶瓷材料耐高温、高温抗氧化、耐磨、耐腐蚀等优点。但是该涂层硬度低，致密性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冶金辊表面提高硬度的涂层及其生产工艺，涂层中增加微量碳粉提高涂层的含碳量，降粘合材料镍基、铬和氮化硼的使用量，进而提高涂层硬度，且向涂层中熔入陶瓷颗粒，采用二次烧结或波动烧结对成型后的涂层再进行高温加热、高温保温，提高涂层的致密性，结构层间隙小，硬度大幅度提高，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冶金辊表面提高硬度的涂层，包括如下重量百分比的原料：25％～45％碳化钨、16％～28％碳化钛、14％～25％氮化硼、8％～12％镍基、5％～15％铬、2％～8％纳米陶瓷颗粒、2％～8％碳粉。

进一步地，所述纳米陶瓷颗粒包括重量百分比为68％～89％的羟基磷灰石和11％～32％的剩余成分，其中羟基磷灰石的化学式为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，剩余成分为SiC或TiB₂。

进一步地，包括如下重量百分比的原料：35％碳化钨、24％碳化钛、20％氮化硼、12％镍基、5％铬、2％纳米陶瓷颗粒、2％碳粉。

进一步地，包括如下重量百分比的原料：36％碳化钨、23％碳化钛、19％氮化硼、11％镍基、3％铬、4％纳米陶瓷颗粒、4％碳粉。

进一步地，包括如下重量百分比的原料：38％碳化钨、22％碳化钛、16％氮化硼、10％镍基、2％铬、6％纳米陶瓷颗粒、6％碳粉。

进一步地，包括如下重量百分比的原料：40％碳化钨、21％碳化钛、14％氮化硼、8％镍基、1％铬、8％纳米陶瓷颗粒、8％碳粉。

根据本发明的另一个方面，提供一种冶金辊表面提高硬度的涂层的生产工艺，包括以下步骤：

S1：对冶金辊表面预处理；

S2：选用碳化钨、碳化钛、氮化硼、镍基、铬、纳米陶瓷颗粒和碳粉混合研磨制得粉末颗粒；

S3：将S1中冶金辊置入雾化塔中，S2中制得的涂料加热至熔融状并向雾化塔中喷出，液态涂料被均匀喷涂于冶金辊表面；

S4：制备好的涂层进行波动烧结。

进一步地，S4中将涂层在高温电炉中进行二次烧结。