一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺的制作方法

专利2022-06-29  116

本发明涉及涂层的领域,尤其涉及一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺。



背景技术:

目前家电、汽车等行业使用的钢板质量要求越来越高,钢板镀铝硅则是当下一种新的工艺。使用热浸镀技术对钢板表面镀上al-si层膜,al-si层膜具有低密度、高导热性、耐磨损及热膨胀系数小等一系列优点。al-si系合金层膜材料高温氧化环境下表面生成连续、均匀、致密的氧化铝、氧化硅氧化保护薄膜;易于富si的sic内涂层之间形成成分梯度过度。相比较于其他类形的层膜,铝硅层在950°c的高温环境下依然能保持涂层的形态和性能。镀铝硅钢板有很好的耐腐蚀性和提高钢板的寿命。

但是在镀铝硅的生产线内,铝液对沉没辊和稳定辊的腐蚀非常严重,这会导致钢板表面的铝硅层不均匀或者漏镀,这使得很多钢铁有限公司不得不经常更换辊子和相关组件。频繁更换辊子会导致停产、物料损失、生产成本增加。因此需要在辊子表面增加一种涂层来延长沉没辊和稳定辊的寿命。



技术实现要素:

本发明目的是提供一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺,步骤简单,易于操作,大大延长了辊子的使用寿命,降低了镀铝硅钢板的生产成本;解决了以上技术问题。

为了实现上述技术目的,达到上述的技术要求,本发明所采用的技术方案是:一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层,其特征在于:涂层包括耐铝液腐蚀的打底层和顶层,所述的打底层的粉末原材料成分为镍铬合金nicr和硼化钼mob的金属合金粉末;成分含量为mob:60%-80%,nicr:20%-40%;粉末原材料颗粒度为-45~ 15um;通过机械混合或团聚烧结而成;顶层的粉末原材料成分为氧化铝含量≥99%的纯氧化铝粉末,粉末原材料颗粒度为-45~ 22um,通过团聚烧结。

一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺,其特征在于:打底层和顶层的制备方法,包括以下操作步骤:步骤一,将符合要求的粉末放入烘箱50-100℃烘干24小时以上;步骤二,用酒精或丙酮,砂纸,擦拭纸等工具清理工件;步骤三,对清理好的工件进行喷砂毛化处理,并保持喷砂区域干净整洁,无污染;步骤四,采用超音速或爆炸喷涂设备分别进行打底层和顶层的喷涂。

优选的:所述的打底层喷涂时的主要控制参数为:送粉率20g/min-80g/min;超音速:氧气1750-1950scfh;煤油5.5-6.5gph;枪距300-400mm;爆炸喷涂:氧气40-50scfh;乙炔40-50scfh;枪距100-200mm;工件面速度:>30m/min;移动速度5-15mm/rev;涂层厚度为0.06-0.15mm。

优选的:所述的顶层喷涂时的主要控制参数为:送粉率20g/min-80g/min,超音速等离子:氩气200-300scfh;氮气50-100scfh;氢气50-100scfh;枪距70-250mm;爆炸喷涂:氧气40-50scfh;乙炔40-50scfh;枪距100-200mm;工件面速度:>30m/min;移动速度5-15mm/rev;涂层厚度为0.15-0.30mm。

本发明的有益效果;一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺,采用热喷涂工艺,以金属粉末作为打底层,陶瓷粉末作为顶层,使辊子表面具有卓越的耐磨性,耐铝液侵蚀和防粘铝作用;该涂层致密性好,孔隙率低于1%,显微硬度可以达到hv0.31100-1300,使用具有该涂层的辊子进行钢板镀铝硅,不仅提高了钢板表面镀铝硅均匀性,而且使辊子的使用寿命提高了2倍,大大减少了辊子的修复和更换频率,降低了生产成本,提高了镀铝硅钢板的生产效率;为使用者创造更多的经济效益;而且本发明涂层的工艺简单,易于操作,节能环保。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰,以下结合具体实施方式,对本发明进行进一步详细说明;

一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层,其特征在于:涂层包括耐铝液腐蚀的打底层和顶层,所述的打底层的粉末原材料成分为镍铬合金nicr和硼化钼mob的金属合金粉末;成分含量为mob:60%-80%,nicr:20%-40%;粉末原材料颗粒度为-45~ 15um;通过机械混合或团聚烧结而成;顶层的粉末原材料成分为氧化铝含量≥99%的纯氧化铝粉末,粉末原材料颗粒度为-45~ 22um,通过团聚烧结。

一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺,其特征在于:打底层和顶层的制备方法,包括以下操作步骤:步骤一,将符合要求的粉末放入烘箱50-100℃烘干24小时以上;步骤二,用酒精或丙酮,砂纸,擦拭纸等工具清理工件;步骤三,对清理好的工件进行喷砂毛化处理,并保持喷砂区域干净整洁,无污染;步骤四,采用超音速或爆炸喷涂设备分别进行打底层和顶层的喷涂。

所述的打底层喷涂时的主要控制参数为:送粉率20g/min-80g/min;超音速:氧气1750-1950scfh;煤油5.5-6.5gph;枪距300-400mm;爆炸喷涂:氧气40-50scfh;乙炔40-50scfh;枪距100-200mm;工件面速度:>30m/min;移动速度5-15mm/rev;涂层厚度为0.06-0.15mm;所述的顶层喷涂时的主要控制参数为:送粉率20g/min-80g/min,超音速等离子:氩气200-300scfh;氮气50-100scfh;氢气50-100scfh;枪距70-250mm;爆炸喷涂:氧气40-50scfh;乙炔40-50scfh;枪距100-200mm;工件面速度:>30m/min;移动速度5-15mm/rev;涂层厚度为0.15-0.30mm。

本发明的具体实施:实施例1;分别将60%的mob和40%的nicr混合,通过团聚烧结而成得到打底层粉末,将氧化铝含量≥99%的纯氧化铝粉末通过团聚烧结得到顶层粉末;然后符合要求的粉末放入烘箱80℃烘干24小时;然后用酒精,砂纸,擦拭纸等工具清理工件;再对清理好的工件进行喷砂毛化处理,并保持喷砂区域干净整洁,无污染;最后采用超音速喷涂设备分别进行打底层和顶层的喷涂;打底层喷涂时送粉率20g/min超音速:氧气1750scfh;煤油5.8gph;枪距400mm;打底层的涂层厚度为0.06mm;顶层喷涂时的主要控制参数为:送粉率65g/min,超音速等离子:氩气200scfh;氮气50scfh;氢气50scfh;枪距175mm;顶层的涂层厚度为0.15mm。

该涂层致密性好,孔隙率低于1%,显微硬度可以达到hv0.31100-1300,使用具有该涂层的辊子进行钢板镀铝硅,不仅提高了钢板表面镀铝硅均匀性,而且使辊子的使用寿命提高了2倍,大大减少了辊子的修复和更换频率,降低了生产成本,提高了镀铝硅钢板的生产效率。

实施例2:分别将80%的mob和20%的nicr混合,通过团聚烧结而成得到打底层粉末,将氧化铝含量≥99%的纯氧化铝粉末通过团聚烧结得到顶层粉末;然后符合要求的粉末放入烘箱100℃烘干24小时;然后用酒精,砂纸,擦拭纸等工具清理工件;再对清理好的工件进行喷砂毛化处理,并保持喷砂区域干净整洁,无污染;最后采用超音速喷涂设备分别进行打底层和顶层的喷涂;打底层喷涂时送粉率70g/min超音速:氧气1820scfh;煤油6.2gph;枪距400mm;打底层的涂层厚度为0.15mm;顶层喷涂时的主要控制参数为:送粉率80g/min,超音速等离子:氩气300scfh;氮气100scfh;氢气100scfh;枪距250mm;顶层的涂层厚度为0.3mm。

该涂层致密性好,孔隙率低于1%,显微硬度可以达到hv0.31100-1300,使用具有该涂层的辊子进行钢板镀铝硅,不仅提高了钢板表面镀铝硅均匀性,而且使辊子的使用寿命提高了2倍,大大减少了辊子的修复和更换频率,降低了生产成本,提高了镀铝硅钢板的生产效率。

实施例3:分别将70%的mob和30%的nicr混合,通过团聚烧结而成得到打底层粉末,将氧化铝含量≥99%的纯氧化铝粉末通过团聚烧结得到顶层粉末;然后符合要求的粉末放入烘箱100℃烘干24小时;然后用酒精,砂纸,擦拭纸等工具清理工件;再对清理好的工件进行喷砂毛化处理,并保持喷砂区域干净整洁,无污染;最后采用爆炸喷涂设备分别进行打底层和顶层的喷涂;打底层喷涂时送粉率30g/min;爆炸喷涂:氧气45scfh;乙炔45scfh;枪距150mm;工件面速度:>30m/min;移动速度10mm/rev;涂层厚度为0.15mm。顶层喷涂时送粉率20g/min,爆炸喷涂:氧气40scfh;乙炔50scfh;枪距150mm;工件面速度:>30m/min;移动速度10mm/rev;涂层厚度为0.30mm。

该涂层致密性好,孔隙率低于1%,显微硬度可以达到hv0.31100-1300,使用具有该涂层的辊子进行钢板镀铝硅,不仅提高了钢板表面镀铝硅均匀性,而且使辊子的使用寿命提高了2倍,大大减少了辊子的修复和更换频率,降低了生产成本,提高了镀铝硅钢板的生产效率。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述,而并非对实施方式的限定,对于所属领域的技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举,而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。


技术特征:

1.一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层,其特征在于:涂层包括耐铝液腐蚀的打底层和顶层,所述的打底层的粉末原材料成分为镍铬合金nicr和硼化钼mob的金属合金粉末;成分含量为mob:60%-80%,nicr:20%-40%;粉末原材料颗粒度为-45~ 15um;通过机械混合或团聚烧结而成;顶层的粉末原材料成分为氧化铝含量≥99%的纯氧化铝粉末,粉末原材料颗粒度为-45~ 22um,通过团聚烧结。

2.根据权利要求1所述的一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺,其特征在于:打底层和顶层的制备方法,包括以下操作步骤:步骤一,将符合要求的粉末放入烘箱50-100℃烘干24小时以上;步骤二,用酒精或丙酮,砂纸,擦拭纸等工具清理工件;步骤三,对清理好的工件进行喷砂毛化处理,并保持喷砂区域干净整洁,无污染;步骤四,采用超音速或爆炸喷涂设备分别进行打底层和顶层的喷涂。

3.根据权利要求2所述的一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺,其特征在于:所述的打底层喷涂时的主要控制参数为:送粉率20g/min-80g/min;超音速:氧气1750-1950scfh;煤油5.5-6.5gph;枪距300-400mm;爆炸喷涂:氧气40-50scfh;乙炔40-50scfh;枪距100-200mm;工件面速度:>30m/min;移动速度5-15mm/rev;涂层厚度为0.06-0.15mm。

4.根据权利要求2所述的一种钢板镀铝硅用辊子表面的涂层工艺,其特征在于:所述的顶层喷涂时的主要控制参数为:送粉率20g/min-80g/min,超音速等离子喷涂:氩气200-300scfh;氮气50-100scfh;氢气50-100scfh;枪距70-250mm;爆炸喷涂:氧气40-50scfh;乙炔40-50scfh;枪距100-200mm;工件面速度:>30m/min;移动速度5-15mm/rev;涂层厚度为0.15-0.30mm。

技术总结
本发明公开了一种钢板镀铝硅用辊表面的涂层工艺,特点是涂层包括耐铝液腐蚀的打底层和顶层,所述的打底层的粉末原材料成分为镍铬合金NiCr和硼化钼MoB的金属合金粉末;粉末原材料颗粒度为‑45~ 15um,通过机械混合或团聚烧结而成;顶层的粉末原材料成分为氧化铝含量≥99%的纯氧化铝陶瓷粉末,粉末原材料颗粒度为‑45~ 22um,通过团聚烧结。优点是采用热喷涂工艺,以金属粉末作为打底层,陶瓷粉末作为顶层,使辊子表面具有卓越的耐磨性,起到了耐铝液侵蚀和防粘铝作用;不仅提高了钢板表面镀铝硅均匀性,而且提高了辊子的使用寿命,大大减少了辊子的修复和更换频率,降低了生产成本,提高了镀铝硅钢板的生产效率。

技术研发人员:殷利明;蔡旺
受保护的技术使用者:靖江市润新表面工程技术有限公司
技术研发日:2020.04.15
技术公布日:2020.06.09

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