CN101514454A - 金属表面热喷涂和电镀复合处理方法 - Google Patents

金属表面热喷涂和电镀复合处理方法 Download PDF

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CN101514454A CNA2008100336712A CN200810033671A CN101514454A CN 101514454 A CN101514454 A CN 101514454A CN A2008100336712 A CNA2008100336712 A CN A2008100336712A CN 200810033671 A CN200810033671 A CN 200810033671A CN 101514454 A CN101514454 A CN 101514454A
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唐慧
吴卫强
毕刚
顾轶蓉
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Abstract

本发明涉及金属加工，尤其涉及金属表面处理方法，可应用于(但不限于)钢铁企业连续生产机组用工艺辊的表面保护涂镀层。一种金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述金属表面包括热喷涂层和电镀层，所述的处理方法包括：表面热喷涂一层热喷涂涂层的步骤：所述热喷涂层包括打底层和热喷涂工作面层；和，在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤。本发明使表面热喷涂涂层具有优良的综合性能：优良的耐磨性能、抗冲击性能、粗糙度保持能力，并同时具有优异的表面抗粘附性能；以满足表面涂镀层制品长时间和稳定的实际生产使用要求。

Description

金属表面热喷涂和电镀复合处理方法
技术领域
本发明涉及金属加工，尤其涉及金属表面处理方法，可应用于(但不限于)钢铁企业连续生产机组用工艺辊的表面保护涂镀层。
背景技术
目前，国内高档钢板材冷轧生产线(如宝钢宝日汽车板公司)使用的连续生产机组工艺辊表面多采用电镀硬铬层的方法；然而，尽管电镀铬层的抗粘附能力很好，但其耐磨性能不够理想，大大降低了工艺辊的实际使用寿命。
随着现代热喷涂技术的飞速发展，采用热喷涂涂层替代电镀硬铬涂层，不仅具有与电镀硬铬层相同甚至更高的性能，而且也没有其他替代电镀硬铬技术(PVD、CVD等)的高成本经济风险，其成本与电镀硬铬层相当，并且仍在不断降低中。基于此，近期人们在工艺辊表面使用了热喷涂金属陶瓷涂层替代电镀硬铬层。热喷涂涂层的应用，使得工艺辊具有了优良的耐磨性能、抗冲击性能，以及良好的粗糙度保持能力，从而具有较好的摩擦张力。但与此同时，也带来了一个缺点：由于热喷涂涂层硬度很高，降低了工艺辊表面的抗粘附能力；因此，非常容易在其表面粘附异物，进而部分削弱了热喷涂涂层的优点，使得工艺辊使用寿命提高的幅度受限。
显而易见，热喷涂涂层替代电镀硬铬层应用于工艺辊表面的技术和方法，在抗粘附能力方面还需要作进一步的改进提高。目前，为延长热喷涂涂层工艺辊的使用寿命，宝钢对工艺辊表面热喷涂涂层采取了相关的封闭技术工艺处理，获得了一定的成效；但实际的效果还未达到预期水平。
发明内容
本发明旨在解决现有热喷涂涂层替代电镀硬铬层中的抗粘附能力差，寿命短的缺陷，提供一种金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，本发明使表面热喷涂涂层具有优良的综合性能：优良的耐磨性能、抗冲击性能、粗糙度保持能力，并同时具有优异的表面抗粘附性能；以满足表面涂镀层制品长时间和稳定的实际生产使用要求。
本发明是这样实现的：
一种金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述金属表面包括热喷涂层和电镀层，所述的处理方法包括：
表面热喷涂一层热喷涂涂层的步骤：
所述热喷涂层包括打底层和热喷涂工作面层；和，
在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤。
所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述热喷涂层厚度为0.03-0.30mm，且所述的打底层厚度为整体热喷涂涂层总厚度的1/5-1/2。
所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述热喷涂涂层步骤采用超音速喷涂、等离子喷涂或爆炸喷涂方法。
所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤包括：
电镀前预处理步骤：它包括表面洁净及活化处理；和，
电镀硬铬层步骤；
所述电镀层厚度为0.005-0.02mm。
所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述表面洁净处理是以有机溶剂将涂层表面清洁干净，去除浮灰以及可能的油脂粘附物。
所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述活化处理是用磷酸进行酸洗，磷酸浓度不宜超过10％，
活化方法为：Cr酐120--350g/l、硫酸8--12g/l、镀铬槽温、电流密度30--50A/dm2、时间0.5--1.5min。
所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述电镀硬铬层步骤中：电镀液组成为Cr酐120--200g/l、硫酸1.5--2.0g/l，电镀步骤为：
将待镀工件浸入电镀液中：
工件距离阳极距离   100--200mm
镀液温度           55--60℃
正常电镀时电流密度       30--60A/dm2
当镀层达到预期厚度时结束电镀。
本发明与现有技术相比，具有如下的特点：热喷涂与电镀复合处理方法充分发挥了热喷涂与电镀技术各自的优势，优势互补；使产品涂镀层兼具优良的耐磨性能、抗冲击性能，以及粗糙度保持能力，从而具有较好的摩擦张力。与此同时还可提高工艺辊表面的抗粘附能力。同时，热喷涂与电镀复合处理方法对扩大热喷涂和电镀的功能和应用，对解决特殊要求，有着特别的效益。
附图说明
图1为所述热喷涂与电镀复合工艺涂镀层的照片。
具体实施方式
下面，结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
本实施例以连续大生产机组的工艺张力辊表面涂镀层制备为例：，热喷涂工作涂层粉体材料WC-12Co的粒度在10--65μm。使用Praxair/TAFA公司超音速喷涂JP-5000装置制备涂层，工艺参数如下：热喷涂氧气流速为880-890升/分钟、煤油流速为0.23-0.28升/分钟、喷涂距离为350-390mm、热喷涂供粉速度为38-120克/分钟、涂层厚度约0.20mm。
在热喷涂WC-12Co金属陶瓷热喷涂涂层表面电镀一层硬铬，主要步骤如下：
1)电镀前预处理：洁净及活化处理。
用有机溶剂将涂层表面清洁干净，去除浮灰以及可能的油脂粘附物。
并用磷酸进行酸洗；磷酸浓度不宜超过10％，酸洗时间要尽可能短。
活化工艺规范为：Cr酐120--350g/l、硫酸8--12g/l、镀铬槽温、电流密度30--50A/dm2、时间0.5--1.5min。
2)电镀硬铬层：电镀液组成：Cr酐120--200g/l、硫酸1.5--2.0g/l。
电镀工艺条件为：
待镀工件浸入电镀液中：
工件距离阳极距离     100--200mm
镀液温度             55--60℃
正常电镀时电流密度   30--60A/dm2
辊子转速             3--15rpm
3)当镀层达到预期厚度时结束电镀。厚度在0.005-0.02mm之间
为对涂镀层进行性能分析测试，还制备了100×100mm(16Mn基材)热喷涂和电镀复合涂镀层试样；试样用于显微硬度测试和落球冲击试验。落球冲击试验中，将小直径钢球从1m高度处，以自由落体状态冲击试样涂镀层的同一区域；重复此程序，至预定的次数或者直至表面涂镀层出现起皮或剥落，用以评估涂镀层的抗冲击结合能力。其中，高的冲击次数说明涂镀层结合力好、抗起皮或抗剥落能力强。比较案例则分别为单独电镀硬铬层试样和单独热喷涂涂层试样。
此外，为考察电镀铬层与热喷涂涂层结合能力，特将电镀铬层的厚度加厚，图1即为复合工艺涂镀层微观照片。
实施案例与比较案例评价结果均列于表1中。从表中可以看出，本发明工艺制备试样的热喷涂和电镀复合涂镀层的显微硬度高于单纯电镀硬铬层、并与单纯热喷涂涂层相当；同时，落球冲击试验也表明电镀硬铬层与热喷涂涂层结合良好。
表1实施例与比较例
  序号   案例   显微硬度平均值Hv   落球冲击次数
  1   实施例试样   Hv1208   8500-10000
  2   比较例-热喷涂涂层   Hv1224   10000
  3   比较例-电镀硬铬层   Hv891   10000
本发明以工艺辊作为例解仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此即局限本发明的专利范围，本发明还可以用于其他需要表面硬化处理的场合。即凡是应用本发明说明书及内容所述等效变化，均同理包含于本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述金属表面包括热喷涂层和电镀层，其特征在于，所述的处理方法包括：
表面热喷涂一层热喷涂涂层的步骤：
所述热喷涂层包括打底层和热喷涂工作面层；和，
在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤。
2、如权利要求1所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述热喷涂层厚度为0.03-0.30mm，且所述的打底层厚度为整体热喷涂涂层总厚度的1/5-1/2。
3.根据权利要求1或2所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述热喷涂涂层步骤采用超音速喷涂、等离子喷涂或爆炸喷涂方法。
4.根据权利要求1所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤包括：
电镀前预处理步骤：它包括表面洁净及活化处理；和，
电镀硬铬层步骤；
所述电镀层厚度为0.005-0.02mm。
5.根据权利要求4所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述表面洁净处理是以有机溶剂将涂层表面清洁干净，去除浮灰以及可能的油脂粘附物。
6.根据权利要求4所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述活化处理是用磷酸进行酸洗，磷酸浓度不宜超过10％，
活化方法为：Cr酐120--350g/l、硫酸8--12g/l、镀铬槽温、电流密度30--50A/dm2、时间0.5--1.5min。
7.根据权利要求4所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述电镀硬铬层步骤中：电镀液组成为Cr酐120--200g/l、硫酸1.5--2.0g/l，电镀步骤为：
将待镀工件浸入电镀液中：
工件距离阳极距离              100--200mm
镀液温度                      55--60℃
正常电镀时电流密度            30--60A/dm2
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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