CN110142570A - 一种耐磨、抗粘钢复合涂层、制备方法及应用 - Google Patents

一种耐磨、抗粘钢复合涂层、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨、抗粘钢复合涂层、制备方法及应用,包括基体和基体上由内到外依次设置的过渡层、高硬基层、超硬表层;过渡层采用焊材堆焊而成,焊材成分按重量计包括:0.02~0.04%C,16~19%Cr,1.2~1.6%Mn,0.5~0.8%Ni,0.2~0.4%Si,余量为Fe;高硬基层采用焊材堆焊而成,焊材成分按重量计包括:0.7~0.8%C,3.8~5.8%Cr,0.6~1.0%Mn,0.7~1.5%Mo,0.2~0.6%Si,0.4~0.8%V,8.1~9.1%W,余量为Fe;超硬表层采用金属基陶瓷材料喷涂而成,金属基陶瓷材料成分包括碳化钨和Co,本发明采用堆焊和喷涂的复合强化工艺,焊接层和喷涂层结合良好、硬度高,提升了矫直辊表面的硬化效果,改善了矫直辊辊面的耐磨性、抗划伤性和抗粘钢性。

Description

一种耐磨、抗粘钢复合涂层、制备方法及应用
技术领域
本发明属于复合材料制备技术领域,尤其涉及一种耐磨、抗粘钢复合涂层、制备方法及应用。
背景技术
板带热轧生产线出产的板带为卷曲状,为了提高冷轧生产线出产的板带的卷型质量和平整度,卷曲状的热轧板带进入冷轧工序前,需要经过平整机组先进行冷加工,经过平整机进行矫平、剪去不合格部分或分包,从而达到使用要求。
矫直辊是平整机内的核心部件,由六只辊子装配组成,板带经过平整机时会从矫直辊中间穿过,通过调整矫直辊上下辊之间的辊缝和压力,实现对不同厚度板带的矫平、校直作用,板带穿过平整机的矫直辊时速度快,对矫直辊表面产生高速摩擦磨损,另外因板带表面无法避免的有残留氧化物和其他颗粒性杂物,以及板带前端和末端的不平整性,会对辊面产生比较严重的划伤,且氧化物和铁屑会和辊面接触产生粘钢凸起,这些粘钢凸起存在辊面上会划伤板带,影响产品质量。因此对矫直辊表面的耐磨性和抗粘钢性要求比较高。
矫直辊原始设计为采用高碳高合金钢加上中频淬火强化,硬度虽然可以达到85~90ShoreC,但是淬火硬化层的耐磨性和抗粘钢性都有明显的不足,淬火强化制作的矫直辊在线使用效果差、寿命短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于:淬火强化制作的矫直辊表面的耐磨性和抗粘钢性达不到使用要求,提供了一种耐磨、抗粘钢复合涂层、制备方法及应用。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的,本发明的一种耐磨、抗粘钢复合涂层,包括基体和基体上由内到外依次设置的过渡层、高硬基层、超硬表层;
所述的过渡层使用焊材堆焊而成,所述的焊材成分按重量计包括:0.02~0.04%C,16~19%Cr,1.2~1.6%Mn,0.5~0.8%Ni,0.2~0.4%Si,余量为Fe,所述过渡层硬度为HB160~200,厚度为1.25~1.5mm;
所述的高硬基层使用焊材堆焊而成,所述的焊材成分按重量计包括:0.7~0.8%C,3.8~5.8%Cr,0.6~1.0%Mn,0.7~1.5%Mo,0.2~0.6%Si,0.4~0.8%V,8.1~9.1%W,余量为Fe,所述高硬基层硬度为HRC60~62,厚度为6~6.25mm;
所述的超硬表层使用金属基陶瓷材料喷涂而成,所述的金属基陶瓷材料成分按重量计包括83%碳化钨和17%Co,所述超硬表层硬度为HV1100,厚度为170~190μm。
所述过渡层焊材为BM-SW1焊丝。
所述高硬基层焊材为BM-TL1工具钢类材料。
所述超硬表层材料为HC-1碳化物类陶瓷。
一种耐磨、抗粘钢复合涂层的制备方法,包括如下步骤:
(1)对基体进行粗车:
设置基体转速20~30rpm,步进速度0.5~0.6mm/min,进刀量2~3mm对基体进行粗车,粗车至基体直径为205mm;
(2)对粗车后的基体进行焊前预热:
基体在加热设备内升温至450~500℃,保温3~4h出炉;
(3)对预热后的基体进行堆焊过渡层:
设置焊接电流300~400A,电压29~31V,焊道搭接40~50%,焊接线速度450~500mm/min,基体转速0.69~0.77rpm,层间温度≥280℃对预热后的基体进行堆焊过渡层;
(4)在过渡层上堆焊高硬基层:
设置焊接电流300~400A,电压29~31V,焊道搭接40%~50%,焊接线速度450~500mm/min,基体转速0.65~0.76rpm,层间温度≥280℃在过渡层上堆焊高硬基层;
(5)高硬基层堆焊完成后退火:
堆焊高硬基层的基体进炉温度为300℃,随炉升温至560℃,保温4h,然后随炉冷却至25℃后出炉完成退火处理;
(6)将完成退火处理的高硬基层进行表面加工:
采用粗车加工后再精车加工的工艺对表面进行加工,粗车加工时基体转速20~30rpm,步进速度0.5~0.6mm/min,进刀量2~3mm;精车加工时基体转速80~100rpm,步进速度0.1~0.3mm/min,进刀量0.2~0.5mm;
(7)高硬基层喷砂毛化:
将步骤(6)处理后的高硬基层喷砂毛化,喷砂压缩空气压力2.5~3.5bar,喷嘴距离370~400mm,基体转速24~26rpm,线速度290~310m/sec,喷砂步距速度9~11mm/Pitch,喷砂遍数2~3遍;
(8)毛化后的高硬基层喷涂超硬表层:
对喷砂毛化后的高硬基层采用超音速火焰喷涂法喷涂超硬表层,所述超音速火焰喷涂工艺为,基体转速115~125rpm,步距速度4.0~6.0mm/Pitch,机器人速度9~11mm/sec,煤油流量22~24L/h,氧气流量870~890NLPM,载气流量4.5~5.5NLPM,送粉速度75~85g/min,喷涂距离330~350mm;
(9)对超硬表层进行抛磨:
设置抛磨机驱动电流0.6~0.9A,频率为35~45Hz,砂带与辊面的压力1.0MPa,基体转速为40~60rpm,抛磨机前进速率为30~40mm/转对超硬表层进行抛磨,均匀抛磨至辊子半径方向减径10um,表面粗糙度至Ra0.8;
(10)抛磨完成后进行检测:
对基体辊径、基体辊面硬度、超硬表层的硬度及基体内外缺陷进行检测,检测合格的成品装配后使用。
所述的步骤(2)中,所述的加热设备为台车式加热炉。
所述的步骤(6)中,所述的表面加工后辊子直径为219.7~219.9mm,表面粗糙度为Ra3.2。
所述的步骤(7)中,所述的喷砂为30#白刚玉砂,喷砂后高硬基层表面粗糙度为Ra5~6。
所述的步骤(8)中,喷涂层厚度180~200um,喷涂后表面粗糙度Ra3~4。
一种耐磨、抗粘钢复合涂层在提高高碳高合金材料耐磨性上的应用。
本发明提供的平整机矫直辊表面复合强化处理方法,提高了矫直辊表面的硬度,采用复合工艺实现了硬基体上的高硬基层和超硬表层二次强化,可以有效提高辊面的耐磨性和抗划伤性,另外辊面最外层的陶瓷超硬层,有不与金属反应的特性,保护辊面,抗粘钢效果显著,通过本方法强化的平整机矫直辊,使用效果得到很大改善,矫直辊使用寿命延长2~3倍。
本发明相比现有技术具有以下优点:本发明采用堆焊和喷涂的复合强化工艺,焊接层和喷涂层结合良好、硬度高,提升了矫直辊表面的硬化效果,改善了矫直辊辊面的耐磨性、抗划伤性和抗粘钢性。
附图说明
图1是矫直辊的结构示意图,
1-矫直辊,2-开卷辊,3-张力辊,4-钢卷;
图2是本发明耐磨、抗粘钢复合涂层的结构示意图,
1-基体,2-过渡层,3-高硬基层,4-超硬表层;
图3是本发明耐磨、抗粘钢复合涂层的制备工艺流程图;
图4是高碳高合金钢矫直辊上线使用后的表面状态;
图5是表面有耐磨、抗粘钢复合涂层的高碳高合金钢矫直辊上线使用后的表面状态;
图6是实施例2的耐磨、抗粘钢复合涂层的电镜照片,
1-高硬基层,2-过渡层,3-过渡带;
图7是实施例2的耐磨、抗粘钢复合涂层的电镜照片,
1-高硬基层,2-超硬表层。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示,矫直辊是热轧板带平整机内的核心部件,由六只辊子按照三上三下方式装配组成,矫直辊直径为220mm,板带经过平整机时从矫直辊中间穿过,通过调整矫直辊上下辊之间的辊缝和压力,实现对不同厚度板带的矫平、校直作用。
在经过中频淬火强化的高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊表面上制备耐磨、抗粘钢复合涂层,以提高其耐磨性、抗划伤性和抗粘钢性。
如图2,耐磨、抗粘钢复合涂层包括基体和基体上由内到外依次设置的过渡层、高硬基层、超硬表层;过渡层使用焊材堆焊而成,焊材成分包括:0.02%C,16%Cr,1.2%Mn,0.5%Ni,0.2%Si,余量为Fe,过渡层硬度为HB160,厚度为1.25mm;高硬基层使用焊材堆焊而成,焊材成分包括:0.7%C,3.8%Cr,0.6%Mn,0.7%Mo,0.2%Si,0.4%V,8.1%W,余量为Fe,高硬基层硬度为HRC60,厚度为6mm;超硬表层使用金属基陶瓷材料喷涂而成,金属基陶瓷材料成分按重量计包括83%碳化钨和17%Co,超硬表层硬度为HV1100,厚度为170μm。
如图3,在高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊表面上制备耐磨、抗粘钢复合涂层,具体包括如下步骤:
(1)对矫直辊进行粗车:
设置矫直辊转速20rpm,步进速度0.5mm/min,进刀量2mm对矫直辊进行粗车,粗车至矫直辊直径为205mm;
(2)对粗车后的矫直辊进行焊前预热:
矫直辊在台车式加热炉内升温至450℃,保温3h出炉;
(3)对预热后的矫直辊进行堆焊过渡层:
设置焊接电流300A,电压29V,焊道搭接40%,焊接线速度450mm/min,基体转速0.69rpm,层间温度280℃对预热后的矫直辊进行堆焊过渡层;
(4)在过渡层上堆焊高硬基层:
设置焊接电流300A,电压29V,焊道搭接40%,焊接线速度450mm/min,基体转速0.65rpm,层间温度280℃在过渡层上堆焊高硬基层;
(5)高硬基层堆焊完成后退火:
台车式加热炉升温至300℃时堆焊高硬基层的高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊进炉,随炉升温至560℃,保温4h,然后随炉冷却至25℃后出炉完成退火处理;
(6)将完成退火处理的辊子进行辊面加工:
采用粗车加工后再精车加工工艺对辊面进行加工,粗车加工时基体转速20rpm,步进速度0.5mm/min,进刀量2mm;精车加工时基体转速80rpm,步进速度0.1mm/min,进刀量0.2mm;
(7)辊面喷砂毛化:
将步骤(6)处理后的基体喷砂毛化,喷砂压缩空气压力2.5bar,喷嘴距离370mm,基体转速24rpm,线速度290m/sec,喷砂步距速度9mm/Pitch,喷砂遍数2遍;
(8)辊面HVOF喷涂超硬表层:
对喷砂毛化后的辊面采用超音速火焰喷涂法喷涂超硬表层,所述超音速火焰喷涂工艺为,基体转速115rpm,步距速度4.0mm/Pitch,机器人速度9mm/sec,煤油流量22L/h,氧气流量870NLPM,载气流量4.5NLPM,送粉速度75g/min,喷涂距离330mm;
喷涂层厚度180um,喷涂后表面粗糙度Ra3;
(9)对喷涂后的辊面进行抛磨:
设置抛磨机驱动电流0.6A,频率为35Hz,砂带与辊面的压力1.0MPa,基体转速为40rpm,抛磨机前进速率为30mm/转对喷涂后的辊面进行抛磨,均匀抛磨至辊子半径方向减径10um,表面粗糙度至Ra0.8;
(10)对抛磨完成的辊子进行检测:
采用外径千分尺对辊径进行检测,采用手持式宏观硬度计检测辊面硬度,对喷涂试块检测显微硬度来表征辊面最外层涂层的硬度,采用超声波与磁粉两种探伤方式检查辊子内外缺陷,检测合格的成品装配后使用。
分别将高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊及表面有耐磨、抗粘钢复合涂层的高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊装备后上线使用。
如图4,同样使用条件下,高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊磨损、划伤、粘钢严重;如图5,表面有耐磨、抗粘钢复合涂层的高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊表面光滑、平整、磨损小,所以经过本发明复合强化处理的矫直辊,使用后表面无划伤、无粘钢,尺寸几乎无变化、磨损很小,呈现了显著的良好效果。
实施例2
在经过中频淬火强化的高碳高合金钢(86CrMoV7)辊表面上制备本发明的耐磨、抗粘钢复合涂层,以提高其耐磨性、抗划伤性和抗粘钢性。
耐磨、抗粘钢复合涂层包括基体和基体上由内到外依次设置的过渡层、高硬基层、超硬表层;过渡层采用焊材堆焊而成,焊材成分包括:0.03%C,18%Cr,1.4%Mn,0.7%Ni,0.3%Si,余量为Fe,过渡层硬度为HB180,厚度为1.35mm;高硬基层采用焊材堆焊而成,焊材成分包括:0.75%C,4.8%Cr,0.8%Mn,1.0%Mo,0.4%Si,0.6%V,8.9%W,余量为Fe,高硬基层硬度为HRC61,厚度为6.15mm;超硬表层采用金属基陶瓷材料喷涂而成,金属基陶瓷材料成分按重量计包括83%碳化钨和17%Co,超硬表层硬度为HV1100,厚度为180μm。
在高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊表面上制备耐磨、抗粘钢复合涂层,具体包括如下步骤:
(1)对高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊进行粗车:
高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊上卧式车床,车加工辊面去除原淬火层、为堆焊层留尺寸空间,高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊转速25rpm,步进速度0.55mm/min,进刀量2.5mm,粗车至矫直辊直径为205mm;
(2)将粗车后的矫直辊进行焊前预热:
高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊进台车式加热炉预热,随炉升温至450℃,保温3.5h出炉;
(3)将预热后的高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊进行堆焊过渡层:
因矫直辊基材(86CrMoV7)碳含量、合金含量都较高,为了改善焊接性、防止堆焊层开裂,需要堆焊过渡层。
高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊上堆焊机床,采用托轮工装承载,采用BM-SW1焊丝堆焊过渡层一遍,辊子直径为207.5,辊子径向尺寸增加2.5mm;
焊接电流350A,电压30V,焊道搭接45%,焊接线速度470mm/min,基体转速0.70rpm,层间温度290℃;
(4)在过渡层上堆焊高硬基层:
更换焊丝,采用BM-STL1堆焊高硬度基层,至辊径增加到辊子直径为227mm;
堆焊高硬基层的焊接电流350A,电压30V,焊道搭接45%,焊接线速度470mm/min,基体转速0.70rpm,层间温度290℃;
(5)高硬基层堆焊完成后退火:
台车式加热炉升温至300℃时辊子进炉,随炉升温至560℃,保温4h,然后随炉冷却至25℃后出炉完成退火处理;
(6)将完成退火处理的辊子进行辊面加工:
辊子上卧式车床装夹找正,采用粗车和精车两步法方式,加工辊径至直径为219.80mm,辊面光滑平整、无台阶,表面粗糙度Ra3.2,采用手持硬度计检测高硬度堆焊基层的硬度;
粗车加工时辊子转速25rpm,步进速度0.55mm/min,进刀量2.5mm;精车加工时辊子转速90rpm,步进速度0.2mm/min,进刀量0.3mm;
(7)辊面喷砂毛化:
辊子上喷砂机床装夹,喷砂罐填装30#白刚玉砂,辊子随工装进喷砂房喷砂毛化,至表面粗糙度到Ra5;
将步骤(6)处理后的基体喷砂毛化,喷砂压缩空气压力3.0bar,喷嘴距离380mm,基体转速25rpm,线速度300m/sec,喷砂步距速度10mm/Pitch,喷砂遍数2遍;
(8)辊面HVOF喷涂超硬表层:
辊子装夹至喷涂设备工装上,将烘干好的碳化物类陶瓷粉末HC-1装填进超音速喷涂设备粉斗,启动超音速火焰喷涂,每次喷涂两遍,间隔5min进行下一次喷涂,总共喷涂10次,20遍;
对喷砂毛化后的辊面采用超音速火焰喷涂法喷涂超硬表层,超音速火焰喷涂工艺为,基体转速120rpm,步距速度5.0mm/Pitch,机器人速度10mm/sec,煤油流量23L/h,氧气流量880NLPM,载气流量5.0NLPM,送粉速度80g/min,喷涂距离340mm;
喷涂层厚度190um,喷涂后表面粗糙度Ra3;
(9)对喷涂后的辊面进行抛磨:
辊子上机床,采用专用抛磨机器配金刚石砂带进行抛磨,检查表面光亮平整、纹路均匀后抛磨结束;
抛磨机驱动电流0.8A,频率为40Hz,砂带与辊面的压力1.0MPa,辊子转速为50rpm,抛磨机前进速率为35mm/转,均匀抛磨至辊子半径方向减径10um,表面粗糙度至Ra0.8;
(10)对抛磨完成的辊子进行检测:
采用外径千分尺对辊径进行检测,采用手持式宏观硬度计检测辊面硬度,对喷涂试块检测显微硬度来表征辊面最外层涂层的硬度,采用超声波与磁粉两种探伤方式检查辊子内外缺陷,检测合格的成品装配后使用。
如图6,高硬基层与过渡层之间为焊接、冶金结合,形成了一条明显的过渡带,表明有新相生成,该新相提高了涂层的耐磨性和抗划伤性。
如图7,喷涂的超硬表层与高硬基层之间为物理机械结合,结合良好、硬度高,提升了矫直辊表面的硬化效果,改善了矫直辊辊面的耐磨性、抗划伤性和抗粘钢性。
实施例3
在经过中频淬火强化的高碳高合金钢(86CrMoV7)辊表面上制备本发明的耐磨、抗粘钢复合涂层,以提高其耐磨性、抗划伤性和抗粘钢性。
耐磨、抗粘钢复合涂层包括基体和基体上由内到外依次设置的过渡层、高硬基层、超硬表层;过渡层采用焊材堆焊而成,焊材成分包括:0.04%C,19%Cr,1.6%Mn,0.8%Ni,0.4%Si,余量为Fe,过渡层硬度为HB200,厚度为1.5mm;高硬基层采用焊材堆焊而成,焊材成分包括:0.8%C,5.8%Cr,1.0%Mn,1.5%Mo,0.6%Si,0.8%V,9.1%W,余量为Fe,高硬基层硬度为HRC62,厚度为6.25mm;超硬表层采用金属基陶瓷材料喷涂而成,金属基陶瓷材料成分包括83%碳化钨和17%Co,超硬表层硬度为HV1100,厚度为190μm。
在高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊表面上制备耐磨、抗粘钢复合涂层,具体包括如下步骤:
(1)对高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊进行粗车:
高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊转速30rpm,步进速度0.6mm/min,进刀量3mm,粗车至矫直辊直径为205mm;
(2)将粗车后的矫直辊进行焊前预热:
高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊在加热设备内升温至500℃,保温4h出炉;
(3)将预热后的高碳高合金钢(86CrMoV7)矫直辊进行堆焊过渡层:
焊接电流400A,电压31V,焊道搭接50%,焊接线速度500mm/min,基体转速0.77rpm,层间温度300℃;
(4)在过渡层上堆焊高硬基层:
焊接电流400A,电压31V,焊道搭接50%,焊接线速度500mm/min,基体转速0.76rpm,层间温度300℃;
(5)高硬基层堆焊完成后退火:
堆焊高硬基层的矫直辊进炉温度为300℃,随炉升温至560℃,保温4h,然后随炉冷却至25℃后出炉完成退火处理;
(6)将完成退火处理的辊子进行辊面加工:
粗车加工后再精车加工,粗车加工时辊子转速30rpm,步进速度0.6mm/min,进刀量3mm;精车加工时辊子转速100rpm,步进速度0.3mm/min,进刀量0.5mm;
辊面加工后辊径为直径为219.70mm,表面粗糙度为Ra3.2;
(7)辊面喷砂毛化:
将步骤(6)处理后的基体采用30#白刚玉砂喷砂毛化,喷砂压缩空气压力3.5bar,喷嘴距离400mm,基体转速26rpm,线速度310m/sec,喷砂步距速度11mm/Pitch,喷砂遍数3遍,喷砂后辊子表面粗糙度为Ra5;
(8)辊面HVOF喷涂超硬表层:
对喷砂毛化后的辊面采用超音速火焰喷涂法喷涂超硬表层,超音速火焰喷涂工艺为,基体转速125rpm,步距速度6.0mm/Pitch,机器人速度11mm/sec,煤油流量24L/h,氧气流量890NLPM,载气流量5.5NLPM,送粉速度85g/min,喷涂距离350mm;
喷涂层厚度200um,喷涂后表面粗糙度Ra4;
(9)对喷涂后的辊面进行抛磨:
抛磨机驱动电流0.9A,频率为45Hz,砂带与辊面的压力1.0MPa,基体转速为60rpm,抛磨机前进速率为40mm/转,均匀抛磨至辊子半径方向减径10um,表面粗糙度至Ra0.8;
(10)对抛磨完成的辊子进行检测:
采用外径千分尺对辊径进行检测,采用手持式宏观硬度计检测辊面硬度,对喷涂试块检测显微硬度来表征辊面最外层涂层的硬度,采用超声波与磁粉两种探伤方式检查辊子内外缺陷,检测合格的成品装配后使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨、抗粘钢复合涂层的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)对基体进行粗车:
设置基体转速20~30rpm,步进速度0.5~0.6mm/min,进刀量2~3mm对基体进行粗车,粗车至基体直径为205mm;
(2)对粗车后的基体进行焊前预热:
基体在加热设备内升温至450~500℃,保温3~4h出炉;
(3)对预热后的基体进行堆焊过渡层:
设置焊接电流300~400A,电压29~31V,焊道搭接40%~50%,焊接线速度450~500mm/min,基体转速0.69~0.77rpm,层间温度≥280℃对预热后的基体进行堆焊过渡层;
(4)在过渡层上堆焊高硬基层:
设置焊接电流300~400A,电压29~31V,焊道搭接40%~50%,焊接线速度450~500mm/min,基体转速0.65~0.76rpm,层间温度≥280℃在过渡层上堆焊高硬基层;
(5)高硬基层堆焊完成后退火:
将已经堆焊高硬基层的基体置入温度为300℃的退火炉中,随炉升温至560℃,保温4h,然后随炉冷却至25℃后出炉完成退火处理;
(6)完成退火处理后进行表面加工:
采用粗车加工后再精车加工的工艺对所述高硬基层表面进行加工,粗车加工时基体转速20~30rpm,步进速度0.5~0.6mm/min,进刀量2~3mm;精车加工时基体转速80~100rpm,步进速度0.1~0.3mm/min,进刀量0.2~0.5mm;
(7)高硬基层表面喷砂毛化:
将步骤(6)处理后的高硬基层表面喷砂毛化,喷砂压缩空气压力2.5~3.5bar,喷嘴距离370~400mm,基体转速24~26rpm,线速度290~310m/sec,喷砂步距速度9~11mm/Pitch,喷砂遍数2~3遍;
(8)高硬基层表面喷涂超硬表层:
对喷砂毛化后的高硬基层表面采用超音速火焰喷涂法喷涂超硬表层,所述超音速火焰喷涂工艺为,基体转速115~125rpm,步距速度4.0~6.0mm/Pitch,机器人速度9~11mm/sec,煤油流量22~24L/h,氧气流量870~890NLPM,载气流量4.5~5.5NLPM,送粉速度75~85g/min,喷涂距离330~350mm;
(9)对超硬表层进行抛磨:
设置抛磨机驱动电流0.6~0.9A,频率为35~45Hz,砂带与辊面的压力1.0MPa,基体转速为40~60rpm,抛磨机前进速率为30~40mm/转对超硬表层进行抛磨,均匀抛磨至基体半径方向减径10um,表面粗糙度至Ra0.8;
(10)抛磨完成后进行检测:
对基体辊径、基体辊面硬度、超硬表层的硬度及基体内外缺陷进行检测,检测合格的成品装配后使用。
2.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于,所述的步骤(2)中,所述的加热设备为台车式加热炉。
3.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于,所述的步骤(6)中,所述的表面加工后辊子直径为219.7~219.9mm,表面粗糙度为Ra3.2。
4.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于,所述的步骤(7)中,所述的喷砂为30#白刚玉砂,喷砂后高硬基层表面粗糙度为Ra5~6。
5.根据权利要求1所述的一种制备方法,其特征在于,所述的步骤(8)中,喷涂层厚度180~200um,喷涂后表面粗糙度Ra3~4。
6.一种由权利要求1~5任一项所述的耐磨、抗粘钢复合涂层制备方法制备得到的耐磨、抗粘钢复合涂层,其特征在于,包括基体和基体上由内到外依次设置的过渡层、高硬基层、超硬表层;所述过渡层使用焊材堆焊而成,所述过渡层硬度为HB160~200,厚度为1.25~1.5mm;所述高硬基层使用焊材堆焊而成,所述高硬基层硬度为HRC60~62,厚度为6~6.25mm;所述超硬表层使用金属基陶瓷材料喷涂而成,所述超硬表层硬度为HV1100,厚度为170~190μm。
7.根据权利要求6所述的耐磨、抗粘钢复合涂层,其特征在于,所述过渡层焊材为BM-SW1焊丝,所述过渡层焊材成分按重量计包括:0.02~0.04%C,16~19%Cr,1.2~1.6%Mn,0.5~0.8%Ni,0.2~0.4%Si,余量为Fe。
8.根据权利要求6所述的一种耐磨、抗粘钢复合涂层,其特征在于,所述高硬基层焊材为BM-TL1工具钢类材料,所述高硬基层焊材成分按重量计包括:0.7~0.8%C,3.8~5.8%Cr,0.6~1.0%Mn,0.7~1.5%Mo,0.2~0.6%Si,0.4~0.8%V,8.1~9.1%W,余量为Fe。
9.根据权利要求6所述的一种耐磨、抗粘钢复合涂层,其特征在于,所述超硬表层材料为HC-1碳化物类陶瓷,所述金属基陶瓷材料成分按重量计包括83%碳化钨和17%Co。
10.一种如权利要求6~9任一项所述的耐磨、抗粘钢复合涂层在提高高碳高合金材料耐磨性上的应用。
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