CN114517294A - 一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末 - Google Patents

一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末，涉及一种修复冷轧辊的冶金粉末，该冶金粉末包含Fe基粉体、Ni基粉体、W基粉体和纳米WC颗粒四部分，其中前三者的质量分数比例为86wt%‑94wt%：3%wt‑7wt%：3%wt‑7wt%。在此基础上所添加的纳米WC颗粒的质量分数为0.5 wt%‑1.5 wt%，粒径为100‑200纳米。以上原料经球磨法混合后得到的均匀粉体适用于80CrNi3W冷轧辊表面修复。

Description

一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末
技术领域
本发明涉及一种修复冷轧辊的冶金粉末，特别是涉及一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末。
背景技术
80CrNi3W冷轧辊作为一种钢材加工消耗件，在使用过程中，卡钢、粘钢等事故或温度变化等情况难免会造成辊体表面出现一些机械系或非机械性的裂纹，如不及时处理，将对辊体和钢材造成严重的损害。
裂纹修复的方法须视裂纹的种类而定，传统的修复方法包括堆焊、磨削、镶套、机械法等，这些方法普遍存在修复精度低、成本高的问题，并且对提高80CrNi3W冷轧辊的使用寿命作用有限。
通过高能激光束将合金粉末熔融并原位生长于裂纹处是一种修复冷轧辊表面裂纹的有效方法，该方法可以提高80CrNi3W冷轧辊体表面的硬度和耐磨性，有效延长轧辊的使用寿命。然而，若直接采用普通熔覆粉末进行激光熔覆修复，获得的熔覆层与基体的硬度差异较大，无法起到延长辊体使用寿命的作用。
因此，开发一种专门用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末是延长该型号辊体使用寿命的关键技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末，本发明针对80CrNi3W冷轧辊的材料特性，专门设计了修复80CrNi3W冷轧辊的激光熔覆冶金粉末，该冶金粉末的配制基于80CrNi3W钢的元素特质以及应用特点而成，包括添加了纳米WC颗粒， 有效提高了修复层的耐磨与耐冲击性能。
本发明的详细内容为：
本发明一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末，其组成为：Fe基粉体，粒径为30-100微米；Ni基粉体，粒径为30-100微米和W基粉体，粒径为30-100微米。
Fe基粉体、Ni基粉体和W基粉体的质量分数比例为86%-94%：3%-7%：3%-7%。
Fe基粉体的元素质量分数为：0.6%-0.85%的C，1.1%-1.4%的Cr，0.2%-0.45%的Mn，其余为Fe。
Ni基粉体的元素质量分数为：0.35%-0.6%的C，0.4%-0.7%的Si，其余为Ni。
W基粉体的元素质量分数为：0.35%-0.6%的C，0.4%-0.7%的Si，其余为W。
在此基础上，添加质量分数为0.5%-1.5%的纳米WC颗粒，粒径为100-200纳米。
Fe基粉体、Ni基粉体、W基粉体以及纳米WC颗粒经拌粉机混合均匀。
本发明的主要技术优势为：
（1）本发明涉及的一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末，工序简单，便于大规模生产。
（2）本发明涉及的一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末，在依据80CrNi3W钢的元素构成的基础上，添加了纳米WC颗粒，既保证了修复层的硬度达到600HV以上，又有效提高了修复层的耐磨与耐冲击性能，起到延长辊体使用寿命的目的。
具体实施方式
为了更为清晰地展示本发明的技术路线和优势，以下结合实施例对本发明进行进一步地阐述。
实施例1
本实施例中Fe基粉体由质量分数为0.6%的C，1.4%的Cr，0.45%的Mn以及余量的Fe构成。
本实施例中Ni基粉体由质量分数为0.35%的C，0.7%的Si以及余量的Ni构成。
本实施例中W基粉体由质量分数为0.35%的C，0.7%的Si以及余量的W构成。
Fe基粉体、Ni基粉体和W基粉体的质量分数比例为94%：3%：3%。
在此基础上，添加质量分数为0.5%的纳米WC颗粒，平均粒径为200纳米。
Fe基粉体、Ni基粉体、W基粉体以及纳米WC颗粒经拌粉机混合均匀。
激光熔覆所使用的激光器输出功率为3000W，激光扫描速度为500mm/min，激光束宽度为8mm，以N2作为保护气体，将混合粉体熔覆于待修复的80CrNi3W冷轧辊表面，使用HV-10型维氏硬度计测试其显微硬度。
实施例2
本实施例中Fe基粉体由质量分数为0.6%的C，1.4%的Cr，0.45%的Mn以及余量的Fe构成。
本实施例中Ni基粉体由质量分数为0.6%的C，0.7%的Si以及余量的Ni构成。
本实施例中W基粉体由质量分数为0.6%的C，0.7%的Si以及余量的W构成。
Fe基粉体、Ni基粉体和W基粉体的质量分数比例为94%：3%：3%。
在此基础上，添加质量分数为0.5%的纳米WC颗粒，平均粒径为200纳米。
Fe基粉体、Ni基粉体、W基粉体以及纳米WC颗粒经拌粉机混合均匀。
激光熔覆所使用的激光器输出功率为3000W，激光扫描速度为500mm/min，激光束宽度为8mm，以N2作为保护气体，将混合粉体熔覆于待修复的80CrNi3W冷轧辊表面，使用HV-10型维氏硬度计测试其显微硬度。
实施例3
本实施例中Fe基粉体由质量分数为0.85%的C，1.4%的Cr，0.45%的Mn以及余量的Fe构成。
本实施例中Ni基粉体由质量分数为0.6%的C，0.7%的Si以及余量的Ni构成。
本实施例中W基粉体由质量分数为0.6%的C，0.7%的Si以及余量的W构成。
Fe基粉体、Ni基粉体和W基粉体的质量分数比例为94%：3%：3%。
在此基础上，添加质量分数为0.5%的纳米WC颗粒，平均粒径为200纳米。
Fe基粉体、Ni基粉体、W基粉体以及纳米WC颗粒经拌粉机混合均匀。
激光熔覆所使用的激光器输出功率为3000KW，激光扫描速度为500mm/min，激光束宽度为8mm，以N2作为保护气体，将混合粉体熔覆于待修复的80CrNi3W冷轧辊表面，使用HV-10型维氏硬度计测试其显微硬度。
以上实施例仅作为对本发明技术路线和优势的解释和说明，不对本发明起到限制作用。
表1修复后80CrNi3W冷轧辊表面的显微硬度
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (1)

1. 一种用于激光熔覆修复80CrNi3W冷轧辊的冶金粉末，其特征在于，所述冶金粉末材料包含Fe基粉体、Ni基粉体和W基粉体三部分；Fe基粉体、Ni基粉体和W基粉体的质量分数比例为86%-94%：3%-7%：3%-7%；Fe基粉体的元素构成为：0.6wt%-0.85wt%的C，1.1wt%-1.4wt%的Cr，0.2wt%-0.45wt%的Mn，其余为Fe；Ni基粉体的元素构成为：0.35wt%-0.6wt%的C，0.4wt%-0.7wt%的Si，其余为Ni；W基粉体的元素构成为：0.35wt%-0.6wt%的C，0.4wt%-0.7wt%的Si，其余为W；纳米WC颗粒的质量分数为0.5 wt %-1.5 wt %，粒径为100-200纳米；
上述Fe基粉体、Ni基粉体、W基粉体和纳米WC颗粒经球磨机混合即可。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05317928A (ja) * 1992-05-14 1993-12-03 Sumitomo Metal Ind Ltd 圧延ロールの補修方法
CN101358344A (zh) * 2008-09-01 2009-02-04 南京钢铁股份有限公司 炉卷轧机支撑辊辊面的修复方法及其专用修复粉末
CN102453910A (zh) * 2010-11-02 2012-05-16 沈阳大陆激光技术有限公司 一种辊式破碎机辊面激光强化涂层粉末材料
CN107620060A (zh) * 2016-08-25 2018-01-23 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种激光熔覆用修复160CrNiMo半钢轧辊的金属粉末
CN109943845A (zh) * 2019-05-06 2019-06-28 贵州大学 一种球化mmc复合涂层材料及其激光熔覆方法
CN110438487A (zh) * 2019-07-16 2019-11-12 华电电力科学研究院有限公司 一种微纳米颗粒增强耐磨损耐腐蚀激光熔覆层及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05317928A (ja) * 1992-05-14 1993-12-03 Sumitomo Metal Ind Ltd 圧延ロールの補修方法
CN101358344A (zh) * 2008-09-01 2009-02-04 南京钢铁股份有限公司 炉卷轧机支撑辊辊面的修复方法及其专用修复粉末
CN102453910A (zh) * 2010-11-02 2012-05-16 沈阳大陆激光技术有限公司 一种辊式破碎机辊面激光强化涂层粉末材料
CN107620060A (zh) * 2016-08-25 2018-01-23 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种激光熔覆用修复160CrNiMo半钢轧辊的金属粉末
CN109943845A (zh) * 2019-05-06 2019-06-28 贵州大学 一种球化mmc复合涂层材料及其激光熔覆方法
CN110438487A (zh) * 2019-07-16 2019-11-12 华电电力科学研究院有限公司 一种微纳米颗粒增强耐磨损耐腐蚀激光熔覆层及其制备方法

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