CN101326309B - 热喷涂布辊 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊，所述辊包括具有外周表面的辊筒和在所述辊筒外周表面上的热喷涂层，所述热喷涂层包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬(图1为显微照片，其以5000倍放大倍数示出了本发明涂层的微观结构)；用于制备所述辊的方法；用于利用所述辊在金属片材上形成金属层的方法，例如电镀；以及用于涂布所述辊外周表面的热喷粉末。

Description

热喷涂布辊
发明领域
本发明涉及用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊，所述辊包括具有外周表面的辊筒(roll drum)和在所述辊筒外周表面上的热喷涂层；用于制备所述辊的方法；利用所述辊在金属片材上形成金属层的方法，例如电镀；以及用于涂布所述辊外周表面的热喷粉末。
发明背景
钢铁工业高度重视以连续方法运转电镀生产线。在电镀生产线中许多损失(能量、产能和生产率等)与镀锌生产线中的停机时间有关。熔融锌的侵蚀(attack)和锌浮渣的粘附限制了金属构件可浸在镀锌锅中的时间。使用热喷涂料涂布浸没的辊以延长停机维护的间隔时间。
包括锌铝热镀钢片材在内的电镀钢片材用作汽车的车身面板和建筑物的耐腐蚀材料等，并通过传统的电镀工艺制备。
在典型的电镀工艺中，首先在连续退火炉中使钢片材退火，然后在向下辊(turn down roll)的引导下将所述钢片材导入电镀浴中，此时钢片材通过导辊、前支承辊和后支承辊的同时被电镀。然后，使电镀钢片材通过擦拭喷嘴(wiping nozzle)、接触辊和上辊以调节所得电镀层的厚度。
一般而言，要求浸入电镀浴或与高温电镀钢片材接触的辊满足以下条件：所述辊仅经受由熔融金属所引起的最低限度的侵蚀；所述辊仅经受由与通过的钢片材接触所引起的最低限度的磨损；当从电镀浴取出所述辊并对其进行维护和检查时，锌轻易地从辊表面剥离；所述辊可使用较长时间；以及所述辊的成本低。
美国专利5,316,859公开了用于连续电镀的辊。辊表面具有由金属陶瓷喷涂材料制成的喷涂涂层，所述金属陶瓷喷涂材料基本由WC-Co组成。所述喷涂涂层由WC、至少一种特定的金属间化合物、至少一种无定形W-C-Co化合物和游离的C组成，但不包含游离的W和游离的Co。
耐熔融锌的钢材基本都是铁基合金，耐熔融锌侵蚀的能力不足。这些合金的成本远远高于普通的结构钢。将例如自熔合金和WC-Co等涂层用作热喷涂层以避免基底受到熔融锌的侵蚀，但这样并不能获得足够的抗性，因为熔融锌通过互连的孔隙渗入以及选择性侵蚀金属粘结剂(metal binder)。
本领域一直需要可长时间浸在熔融金属浴中的辊，从而延长例如电镀工艺中停机维护的间隔时间。还一直需要对熔融金属侵蚀(例如熔融锌)和浮渣粘附的抗性得到增强的辊。
发明概述
本发明部分涉及用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊，所述辊包括具有外周表面的辊筒和所述辊筒外周表面上的热喷涂层，所述热喷涂层包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。
本发明还部分涉及制备用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊的方法，所述方法包括(i)提供具有外周表面的辊，和(ii)热喷涂料至所述辊的外周表面上，所述热喷涂料包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。
本发明还部分涉及用于在金属片材上形成金属层的方法，所述方法包括(i)将金属片材浸入熔融金属浴，(ii)当使金属片材通过一个或多个在熔融金属浴中浸没的辊时，在金属片材上形成金属层，所述一个或多个浸没的辊包括具有外周表面的辊筒和在所述辊筒外周表面上的热喷涂层；所述热喷涂层包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬，和(iii)将具有金属层的金属片材从熔融金属浴中移出。
本发明还部分涉及用于涂布用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊外周表面的热喷粉末，所述粉末包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。
附图简述
图1为以5000倍放大倍数示出本发明涂层微观结构的显微照片。涂层片层(splat)边界显现了精细的氧化物层(箭头标示了厚度小于1微米的薄暗区)。
发明详述
如上所述，本发明部分涉及用于涂布在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊外周表面的热喷粉末，所述粉末包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。
本发明提供了能获得具有所需对熔融金属腐蚀的抗性、耐热性、抗热震性、抗氧化性和耐磨性的热喷涂层的热喷粉末，尤其用于电镀熔融金属方法中使用的辊，所述方法中，连续的钢条带进入熔融锌或锌合金(例如锌铝合金)浴中，向下延伸入熔融金属内，直至其绕过第一浸没辊(通常称作轧辊(pot roll)或导辊)，然后向上移动并与一系列浸没辊接触以稳定所述条带通过熔融浴的路线。本发明还提供了利用该热喷粉末在辊上形成热喷涂层的方法。
热喷粉末中钨的含量可为约66-约88％重量，优选约76-约86％重量，更优选约78-约84％重量。如果钨的含量太低，热喷涂层对熔融金属腐蚀的抗性、耐热性和耐磨性可能降低。如果钨的含量太高，热喷涂层的韧性和粘附力可能降低。当热喷涂层的韧性和粘附力降低时，热喷涂层的抗热震性也可能降低。
热喷粉末中碳的含量可为约2.5-约6％重量，优选约3-约5.5％重量，更优选约3.5-约5.2％重量。如果碳的含量太低，热喷涂层对熔融金属腐蚀的抗性、耐热性和耐磨性可能降低。如果碳的含量太高(导致形成太高百分比的碳化物相)，热喷涂层的韧性和粘附力可能降低。
热喷粉末中钴的含量可为约6-约20％重量，优选约7-约13％重量，更优选约7-约11％重量。如果钴的含量太低，热喷涂层的韧性和粘附力可能降低。如果钴的含量太高，热喷涂层对熔融金属腐蚀的抗性和耐磨性可能降低。
热喷粉末中铬的含量为约2-约9％重量，优选约2.5-约7％重量，更优选约3-约6％重量。如果铬的含量太低，热喷涂层对熔融金属腐蚀的抗性、耐热性和抗氧化性可能降低。如果铬的含量太高，热喷涂层的韧性和粘附力可能降低。
在电镀过程中，熔融金属侵蚀热喷涂层的金属粘结相。铬的加入是组成的重要改变，因为铬在涂层中形成对熔融金属腐蚀起到阻隔作用的坚韧氧化物层。可在热喷涂层中发现多种形式的铬：涂层片层边界中的氧化物、涂层粘结相中钴的金属合金以及可能的耐磨的复合碳化物。铬氧化物层和钴铬粘结相均延长了锌到达辊基底材料所需的时间。对涂有WCCo却不含铬的辊而言，锌在几天或数周内到达辊基底，在涂层表面迅速形成浮渣，进而在电镀钢片材中引起缺陷。
热喷粉末中钨、碳、钴和铬的总含量应不小于97％。当热喷粉末包含除钨、碳、钴和铬外的其他组分时，热喷粉末中的这些其他组分的含量小于3％重量。
优选依据在热喷过程中所使用的热喷装置类型和热喷条件确定用于本发明的热喷粉末的平均颗粒大小。颗粒大小可为约1-约150微米，优选约5-约50微米，更优选约10-约45微米。
优选依据在热喷过程中所使用的热喷装置类型和热喷条件确定用于本发明的热喷粉末内碳化钨的平均颗粒大小。碳化钨的颗粒大小可为约0.1-约10微米，优选约0.2-约5微米，更优选约0.3-约2微米。
本发明还涉及在热喷粉末中使用细小的碳化钨颗粒，所述颗粒能促进复合相的形成和有效降低熔融金属浴可侵蚀的元素钴的量。在热喷过程中，一些碳化钨颗粒可部分溶解并与钴粘结相形成合金。如果碳化钨颗粒太细，太多碳化钨可能溶解或脱碳，进而导致热喷涂层的耐磨性降低。
用于本发明的热喷粉末可通过传统方法制备，例如聚结法(喷雾干燥和烧结或者烧结和压碎法(sinter and crush method))或铸造(cast)和压碎(crush)。在喷雾干燥和烧结法中，首先通过混合多种原料粉末和合适的分散介质制备浆料。然后通过喷雾干燥使该浆料粒化，接着通过烧结所述粒化粉末形成粘结粉末颗粒。然后通过过筛和分粒获得热喷粉末(如果聚结体太大，可通过压碎使其变小)。优选烧结粒化粉末过程中的烧结温度为1000-1300℃。
本发明热喷粉末可通过另一种聚结法(烧结和压碎法)制备。在烧结和压碎法中，首先通过混合多种原料粉末接着挤压，形成压块，然后在1200-1400℃温度烧结。然后通过将所得烧结压块压碎并分粒成合适的颗粒大小分布，获得热喷粉末。
本发明热喷粉末也可通过铸造(熔融)和压碎法而非聚结法制备。在熔融和压碎法中，首先通过以下步骤形成铸块：混合多种原料粉末，接着快速加热，铸造，然后冷却。然后通过将所得铸块压碎和分粒获得热喷粉末。
一般而言，热喷粉末可通过例如以下传统方法制备：
(i)喷雾干燥和烧结法-将WC、Co和Cr混成浆料，然后喷雾粒化。然后高温(至少1000℃)烧结聚结的粉末，并过筛至喷雾所需的合适颗粒大小分布；
(ii)烧结和压碎法-在高温和氢气气氛或惰性气氛中(具有低氧气分压)烧结WC、Co和Cr，然后机械压碎和过筛至喷雾所需的合适颗粒大小分布；
(iii)铸造和压碎法-在坩埚中熔融WC、W、Co和Cr(石墨坩埚可用于添加C)，然后机械压碎所得铸件并过筛；
(iv)涂敷粉粒法-在WC颗粒表面镀Co和Cr；和
(v)密实化法-利用等离子火焰或激光加热上述方法(i)-(iv)中任一项制备的粉末并过筛(等离子密实化或激光密实化法)。
优选各原料粉末的平均颗粒大小不小于0.1微米，更优选不小于0.2微米，但优选不大于10微米。如果原料粉末的平均颗粒大小太小，则可能增加成本。如果原料粉末的平均颗粒大小太大，则可能难以均匀分散原料粉末。
优选组成热喷粉末的各颗粒具有足够的机械强度以在热喷过程中保持粘结。如果机械强度太低，则粉末颗粒可能破裂，进而堵塞喷嘴或聚集在热喷装置的内壁。
涂布过程包括使粉末流过热喷装置，所述热喷装置加热和加速粉末至辊基(基底)上。在撞击作用下，加热颗粒变形，进而形成热喷薄层或片层。重叠的片层构成涂层结构。美国专利2,714,563公开了可用于本发明的爆炸法(detonation process)，通过引用将其公开的内容结合到本文。美国专利4,519,840和4,626,476进一步公开了爆炸法，通过引用将其公开的内容结合到本文，所述方法包括包含碳化钨钴铬组合物的涂层。美国专利6,503,290公开了在本发明中可用于涂布包含W、C、Co和Cr的组合物的高速氧燃料法，通过引用将其公开的内容结合到本文。
如上所述，本发明部分涉及制备用于在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊的方法，所述方法包括(i)提供具有外周表面的辊，和(ii)热喷涂料至所述辊的外周表面上，所述热喷涂料包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。
在涂层形成步骤中，将热喷粉末热喷至辊表面，结果，在辊表面形成热喷涂层。高速氧燃料法或爆炸枪喷涂法为热喷涂热喷粉末的优选方法。其他涂层形成方法包括等离子喷涂、等离子转移弧(PTA)、火焰喷涂或激光涂覆。
本发明另一个实施方案提供了形成热喷涂层的方法。所述方法包括制备包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬的热喷粉末；热喷热喷粉末至辊上以在辊表面形成热喷涂层；和将封闭处理剂涂布至在辊表面形成的热喷涂层上，所述封闭处理剂包含硼-氮化物-硅酸盐。见例如美国专利5,869,144，通过引用将其公开的内容结合到本文。
在该实施方案中，将封闭处理剂涂布至在上述涂层形成步骤中在基底表面形成的热喷涂层上。封闭处理剂为包含氮化硼-硅酸盐的试剂。通过例如浸涂、刷涂或喷涂涂布封闭处理剂。见例如美国专利5,869,144。
封闭剂例如氮化硼-硅酸盐可提供优异的耐熔融金属性，尤其是耐熔融锌的性质，优选将封闭剂涂布至与熔融金属接触或浸在熔融金属中的辊上。熔融锌侵蚀例如钢等金属，并因为其低表面张力和低粘度而轻易地渗入微米大小的小孔或间隙中。
本发明为将与熔融金属接触或浸在熔融金属中的热喷涂布辊提供氮化硼和硅酸盐封闭剂。封闭剂提供了对熔融金属侵蚀的抗性，使辊表面氧化物和浮渣(即锌、铁、铝及其组合但不限于锌、铁、铝及其组合的金属间合金或化合物)等的积累最少化。氮化硼-硅酸盐封闭剂易涂布，且制备成本低。
封闭材料具有所需对熔融金属(例如熔融锌)侵蚀的抗性和抗润湿性，从而使其非常适于涂布将在熔融锌或锌合金中使用或与熔融锌或锌合金接触的结构材料，例如辊。
用于本发明的示例性封闭剂可如下制备：
(a)制备包含氮化硼和硅酸盐的水溶液；
(b)将所述溶液涂布至待封闭的辊的热喷涂布表面；和
(c)在合适的温度加热涂布辊以基本去除涂层中的水。
相应地，本发明使用具有优异耐熔融金属性(尤其耐熔融锌)的封闭剂，当与熔融金属(例如锌)接触时，所述封闭剂减少了氧化物和浮渣等的累积。可通过涂抹、喷涂(例如热喷)或利用任何其他传统方法将包括氮化硼和硅酸盐水溶液的封闭剂涂布至制品表面。
优选封闭剂水溶液可包含约6-约18％重量氮化硼固体(BN)、约9-约26％重量硅化物固体(总金属氧化物+二氧化硅)和余量水。更优选封闭剂水溶液可包含约9-约15％重量氮化硼固体、约13-约24％重量硅化物固体和余量水。
将水溶液涂布至辊后，应对其进行干燥以基本去除所有的水。优选应使涂层中的水减少至在水溶液中使用的水的10％或更少，优选减少至在水溶液中使用的水的5％或更少。为确保去除水，可在100℃以上加热涂布的氮化物一段时间以使涂层中的水减少至5％或更少。一般而言，约1-约10小时的时间足够了，优选约4-约8小时的时间。优选在212℉以上加热涂布制品，因为溶液中的水在100℃以下不能有效汽化。当迅速加热其至约470℃的熔融锌温度时，过多的残留水可导致在封闭层中产生裂纹。
合适的硅酸盐溶液可包括26.5％重量SiO2、10.6％重量Na2O和余量水；20.8％重量K2O、8.3％重量SiO2和余量水；以及28.7％重量SiO2、8.9％重量Na2O和余量水。使用两种不同的M2O组分(例如Na2O和K2O的混合物)也在本发明范围内。
一旦封闭剂沉积在热喷涂布辊上并基本去除水，其可包含约15-约70％重量氮化硼和约30-约85％重量硅酸盐，优选约31-约56％重量氮化硼和约44-约69％重量硅酸盐，最优选约41.5-约47.5％重量氮化硼和约52.5-约58.5％重量硅酸盐。当与熔融金属(例如熔融锌)接触时，氮化硼-硅酸盐封闭剂将阻碍通常粘结在辊上的氧化物和浮渣的累积。氮化硼的量应足以提供不粘表面，而硅酸盐用于将氮化硼保持在辊表面，从而封闭辊，以防止熔融金属(例如熔融锌)渗入。
为促进封闭剂渗入辊表面的孔中，可加入合适的润湿剂，例如各种硬脂酸盐、磷酸盐或普通的家用洗涤剂。优选约2％重量或更少的量将足以满足大部分应用。使用的氮化硼可为高纯氮化硼，或者可与粘土、矾土、硅石和碳混和。
本发明首先利用碳化钨钴铬保护层，对将与熔融锌一起使用的辊进行热喷涂。然后可将封闭剂沉积在涂层上以防止熔融锌渗入辊基质，也为了减少来自熔融锌的涂布辊的表面上氧化物和/或浮渣的累积。
通过本发明热喷涂层形成方法形成的热喷涂层可具有所需对熔融金属腐蚀的抗性、耐热性、抗热震性、抗氧化性和耐磨性。
对本领域熟练技术人员显而易见的是可在本发明范围内以许多其他具体形式体现本发明。
在本发明一个实施方案中，将热喷涂料涂布至用于电镀的辊表面，其中所述涂布辊对熔融锌或Zn-Al熔融合金具有优异的抗腐蚀性。所述涂布辊可有效用于在钢片材上形成电镀层，进而电镀操作得到改进和具有高产率。结果，本发明可制备品质优异的电镀钢片材。
如上所述，本发明部分涉及在熔融金属中使用或与熔融金属接触的辊，所述辊包括具有外周表面的辊筒和所述辊筒外周表面上的热喷涂层，所述热喷涂层包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬。
在本发明一个实施方案中，喷涂涂层的厚度为约0.02-约1毫米，多孔性不大于约5.0％。更优选喷涂涂层的厚度为约0.05-约0.5毫米，多孔性不大于约2.5％。最优选喷涂涂层的厚度为约0.07-约0.2毫米，多孔性不大于约1.5％。如果涂层太薄，浮渣将在短时间内粘结在表面上。如果涂层太厚，热膨胀应力可产生裂纹。
本发明涂布辊可具有对熔融锌侵蚀或腐蚀的抗性，进而使热喷涂布辊的使用寿命更长。还可以以特定表面粗糙度涂布热喷涂料，以更好地保持用于阻碍锌浮渣粘附的隔离涂层。
熔融锌的侵蚀和锌浮渣的粘附限制了金属构件可浸在锌锅中的时间。本发明热喷材料用于涂布浸在熔融金属浴中的辊以延长停机维护的间隔时间。加入铬具有延长辊使用寿命的作用。
通过爆炸法或高速氧燃料法涂布的碳化钨钴铬材料可延长设备在电镀和电镀退火生产线中的使用寿命。
在镀熔融金属的典型方法中，连续钢条带进入熔融锌或锌合金浴中，向下延伸入熔融金属中，直至其绕过第一浸没辊(通常称作轧辊(pot roll)或导辊)，然后向上移动并与一系列浸没辊接触以稳定所述条带通过熔融浴的路线。在该电镀过程中，导辊以及稳定辊通常被沿熔融金属锅的侧面向熔融金属浴中突出的臂所支撑。辊本身又被轴承组件(bearing assemblies)所支撑。这些轴承组件通常包括安装在辊轴突出端上的轴套(sleeve)和装在辊支持臂末端上的特大轴承单元(bearing element)或者衬套(bushing)。
熔融锌或锌合金镀浴的高温(约419℃-约700℃)和为控制条带高速移动通过电镀装置而需要保持在条带中的高拉伸载荷，使辊和辊轴承组件迅速磨损。随着辊磨损加剧，熔融金属侵蚀辊的可能性变大。本发明热喷涂布辊可具有优异的对熔融金属侵蚀的抗性和抗润湿性。
如上所述，本发明还涉及在金属片材上形成金属层的方法，所述方法包括(i)将金属片材浸入熔融金属浴，(ii)当使金属片材通过一个或多个在熔融金属浴中浸没的辊时，在金属片材上形成金属层，所述一个或多个浸没的辊包括具有外周表面的辊筒和在所述辊筒外周表面上的热喷涂层；所述热喷涂层包含约66-约88％重量钨、约2.5-约6％重量碳、约6-约20％重量钴和约2-约9％重量铬，和(iii)将具有金属层的金属片材从熔融金属浴中移出。
在用于电镀的辊上形成的热喷涂层中，涂层的厚度为重要因素。当涂布辊浸在高温电镀浴中并由其中取出时，基于涂层和辊基质间热膨胀系数不同，随着热变化产生内应力。当热膨胀系数差值变大时，涂层易从辊基质剥离。特别是，部分涂层可从辊基质散落，这就是所谓的碎裂。因此，当涂层厚度太厚时，由于热膨胀系数不同其轻易地从辊基质剥离；而当厚度太薄时，易形成孔洞，热锌从而轻易地渗入涂层内部并降低对电镀浴溶液的抗性。
本发明热喷涂层的厚度可为约0.01-约2.0毫米。当厚度超出上述范围时，涂层可能剥离，其成本和喷涂材料的成本也可能增加。
本发明热喷涂层可由金属碳化物MxC(其中M代表金属，并为以下元素中的一种或多种：W、Co和Cr)；金属粘结剂CoCr(游离Co和溶液Co与Cr)；以及可保护碳化物、粘结剂和所得颗粒片层边界的Cr2O3保护层组成。MxC相可由MC、M2C、M6C、M9C和M12C组成；进而得到属于WxCoyCrzC的碳化物组成。本发明主要的碳化物相为WC(大量)和W2C(少量)(x＝1或2，y和z＝0)。难以观察到复合碳化物相，但可少量存在，尤其是在其中大量碳化物相或少量碳化物相已溶入金属基质的区域。自溶液沉淀的碳化物可包含Co和Cr。在用于电镀工艺的辊表面形成该热喷涂层。依据本发明，该喷涂涂层可对热锌或包含约0.05-约5重量％Al的电镀浴具有耐腐蚀性。通过使用热喷涂层，可获得稳定的电镀操作、高产率以及电镀和电镀退火钢片材品质的提高。
以下实施例用于进一步描述本发明。这些实施例本质上是示意性的，不能认为其对本发明范围构成限定。
实施例
下表I所示实施例为涂布于浸没样品上的热喷涂料，所述样品在钢片材制备过程中被放置在电镀和电镀退火浴(添加少量Al(少于5％)的熔融锌)中。涂料利用爆炸法或高速氧燃料(HVOF)法涂布。利用包含本文所述氮化硼的封闭剂处理所有浸没样品。实施例见表I，该表显示了组成(％重量)、热喷方法，粉末制备方法(包括起始碳化钨大小)、基于锌和浮渣粘附的定性性能以及其他备注。
表I
  组成   方法   粉末   性能  备注
  A.)85W，11Co，4C   爆炸   铸造&压碎1-10μm碳化物 好 使用寿命有限
B)87Cr，13C 爆炸   烧结&压碎1-10μm碳化物   中等(mixed) 裂纹问题
C.)48Cr，34W，12Co，4C HOVF   粉化0.5-5μm碳化物 差  辊基底被腐蚀性侵蚀
D)40W，36Cr，20Co，4C HOVF   粉化0.5-5μm碳化物 差 涂层破碎
  E.)81W，10Co，4Cr，5C   爆炸   聚结&烧结1-3μm碳化物   非常好  少或没有浮渣
  F.)83W，12Co，5C   爆炸   聚结&烧结1-3μm碳化物 好 使用寿命有限
G.)81W，10Co，4Cr，5C HOVF   聚结&烧结1-3μm碳化物 好/非常好 少或没有浮渣
H.)81W，10Co，4Cr，5C HOVF   聚结&烧结05-1μm碳化物 非常好 少或没有浮渣
I.)81W，8Co，6Cr，5C HOVF   聚结&烧结0.5-1μm碳化物 非常好 少或没有浮渣
  J.)93ZrO2，7Y2O3   爆炸   聚结&烧结1-3μm氧化物   好  将来工作(future work)
如表I所示，通过HVOF(JP-5000喷枪)和爆炸喷枪涂布的WC-10Co-4Cr和WC-8Co-6Cr(实施例E、G、H和I)没有被熔融锌(具有0.1-0.25％Al)所润湿，没有锌或浮渣(铝化铁)粘附在棒的涂布表面上。通过爆炸喷枪(标准供给(standard offering))涂布的涂有WC-11Co的对照样品被锌所覆盖。
除涂层表现出不同程度的对熔融锌的抗性外，本发明WCCoCr涂层可具有使封闭剂或隔离涂层粘附更好的特殊表面(表面粗糙度和氧化物含量)。
虽然已示意和描述了被认为是本发明优选实施方案的内容，当然，应当理解的是可在本发明主旨和范围内轻易作出各种形式或细节的改进和变化。因此，本发明并不局限于本文所示和所述具体形式和细节，也不局限于所要求的本文所公开的本发明整体内的任何内容。

Claims (22)

1.一种用于与熔融金属接触的辊，所述辊包括具有外周表面的辊筒和在所述辊筒外周表面上的热喷涂层，所述热喷涂层包含约76-约86％重量钨、约3-约5.5％重量碳、约7-约13％重量钴和约2.5-约7％重量铬，并且所述热喷涂层的厚度为约0.01-约2.0毫米。
2.权利要求1的辊，其中所述热喷涂层的多孔性不大于约2.0％。
3.权利要求1的辊，其中所述热喷涂层的表面粗糙度足以使隔离涂层粘附至热喷涂层上。
4.权利要求1的辊，所述辊还包括在辊外周表面上形成的热喷涂层上的封闭处理涂层。
5.权利要求4的辊，其中所述封闭处理涂层包括硼-氮化物-硅酸盐涂层。
6.权利要求1的辊，其中所述热喷涂层通过等离子涂布法、高速氧燃料涂布法或爆炸涂布法形成。
7.权利要求1的辊，其中所述辊用于电镀。
8.一种制备与熔融金属接触的辊的方法，所述方法包括(i)提供具有外周表面的辊，和(ii)热喷涂料至所述辊的外周表面上，所述热喷涂料包含约76-约86％重量钨、约3-约5.5％重量碳、约7-约13％重量钴和约2.5-约7％重量铬，并且所述热喷涂层的厚度为约0.01-约2.0毫米。
9.权利要求8的方法，其中所述热喷涂层的多孔性不大于约2.0％。
10.权利要求8的方法，其中所述热喷涂层的表面粗糙度足以使隔离涂层粘附至热喷涂层上。
11.权利要求8的方法，所述方法还包括在辊外周表面上形成的热喷涂层上的封闭处理涂层。
12.权利要求11的方法，其中所述封闭处理涂层包括硼-氮化物-硅酸盐涂层。
13.权利要求8的方法，其中所述热喷涂层通过等离子涂布法、高速氧燃料涂布法或爆炸涂布法形成。
14.权利要求8的方法，其中所述辊用于电镀。
15.一种在金属片材上形成金属层的方法，所述方法包括(i)将金属片材浸入熔融金属浴，(ii)当使金属片材通过一个或多个在熔融金属浴中浸没的辊时，在金属片材上形成金属层，所述一个或多个浸没的辊包括具有外周表面的辊筒和在所述辊筒外周表面上的热喷涂层；所述热喷涂层包含约76-约86％重量钨、约3-约5.5％重量碳、约7-约13％重量钴和约2.5-约7％重量铬，和(iii)将具有金属层的金属片材从熔融金属浴中移出，并且所述热喷涂层的厚度为约0.01-约2.0毫米。
16.权利要求15的方法，其中所述热喷涂层的多孔性不大于约2.0％。
17.权利要求15的方法，其中所述热喷涂层的表面粗糙度足以使隔离涂层粘附至热喷涂层上。
18.权利要求15的方法，所述方法还包括在辊外周表面上形成的热喷涂层上的封闭处理涂层。
19.权利要求18的方法，其中所述封闭处理涂层包括硼-氮化物-硅酸盐涂层。
20.权利要求15的方法，其中所述热喷涂层通过等离子涂布法、高速氧燃料涂布法或爆炸涂布法形成。
21.权利要求15的方法，其中所述辊用于电镀。
22.权利要求15的方法，所述方法包括电镀钢片材。
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