CN207672117U - 一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊 - Google Patents
一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其为纳米结构，包含涂覆于拉矫辊本体上的复合材料层，所述复合材料层包括纳米基层、纳米过渡层和纳米表面层。本实用新型的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，提高了拉矫辊本体工作面耐磨损、耐龟裂的能力，兼具机械载荷及耐高温性能，施加复合材料层后的酸轧机拉矫辊使用周期可达90天以上，大大长于现有技术中酸轧机拉矫辊的使用周期，使得酸轧机拉矫辊可以长时间的持续工作，降低了生产成本，提高了工作效率，改善了现有技术的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功能性涂层，尤其涉及一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊。
背景技术
冷轧带钢在轧制、冷却过程中，由于各种原因往往在板带表面产生氧化物而影响板带质量，因此，为消除这些氧化物，冷轧带钢需在酸洗线上进行酸洗。带钢在酸轧机中经过交错排列的拉矫辊的多次作用，使原始表面存在的氧化物经过酸洗去除。因此，拉矫辊的功能直接影响到板带的产品质量。
而在实际生产过程中，由于拉矫辊工作环境中不均匀的温度场产生应力，随着辊子的转动，温度场周期发生变化，应力也随之改变，辊面温度较高，疲劳强度下降，由此而引发辊子表面因疲劳而产生龟裂，同时，拉矫辊在板带酸洗的同时受到机械应力的作用，辊面产生严重磨损，不但影响到板带的质量，也严重影响到拉矫辊的使用寿命，原始状态的拉矫辊的使用寿命为5-7天。现行的解决方法是：在辊面堆焊耐磨材料来提高辊面的耐磨性能，从而提高辊子的使用寿命，但此方法不但费用高昂，也不能很好的解决辊面磨损、龟裂等问题，焊层容易剥落。综上所述，现有的酸轧机拉矫辊生产产品质量差，生产成本高，使用寿命短等缺陷。
实用新型内容
本实用新型所解决的技术问题是针对现有技术中的上述缺陷，提出一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型的第一个方面是提供一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其为纳米结构，包含涂覆于拉矫辊本体上的复合材料层，所述复合材料层包括纳米基层、纳米过渡层和纳米表面层。
进一步地，在所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中，所述耐磨损耐龟裂涂层仅包含复合材料层。
进一步优选地，在所述的耐磨损耐龟裂涂层中，所述纳米基层为纳米NGr层。
进一步优选地，在所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中，所述纳米过渡层为纳米NGrS2Mo层。
进一步优选地，在所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中，所述纳米表面层为WC纳米陶瓷层。
进一步地，在所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中，还包括设置于所述拉矫辊本体与纳米基层之间的氧化锆耐高温隔热涂层。
进一步优选地，在所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中，所述复合材料层厚度为600-750μm。
进一步较为优选地，在所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中，所述纳米基层厚度为100-150μm；所述纳米过渡层厚度为300-350μm；所述纳米表面层厚度为100-150μm；以及所述氧化锆耐高温隔热涂层厚度为50-100μm。
进一步地，在所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中，采用超音速纳米热喷涂设备在所述拉矫辊本体上喷涂复合材料层，喷涂速度为1100-1300m/s。
本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型所提供的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，结合Knowhow的设计理念，得到一种具有耐磨损、耐龟裂的涂层复合材料，该种复合材料兼具良好的物理性能和化学性能，可提高涂层与基材的结合能力，同时提高了拉矫辊表面耐磨损、耐龟裂的能力，兼具机械载荷及耐高温性能，施加复合材料层后的酸轧机拉矫辊使用周期可达90天以上，大大长于现有技术中酸轧机拉矫辊的使用周期，使得酸轧机拉矫辊可以长时间的持续工作，降低了生产成本，提高了工作效率，改善了现有技术的缺陷。
附图说明
图1为本实用新型具有耐磨损耐龟裂涂层的冷轧酸轧机拉矫辊；
图2为本实用新型实施例具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊的结构示意图；
图3为本实用新型优选实施例具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊中复合材料层的结构示意图；
其中，各附图标记为：100-拉矫辊本体，200-复合材料层，201-纳米NGr层，202-纳米NGrS2Mo层，203-WC纳米陶瓷层，204-氧化锆耐高温隔热涂层。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本实用新型，但是下述实施例并不限制本实用新型范围。
如图1-2所示，本实用新型实施例提供了一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其为纳米结构，包含涂覆于拉矫辊本体100上的复合材料层200，复合材料层200包括纳米基层201、纳米过渡层202和纳米表面层203。该纳米复合涂层200具有耐磨损、耐龟裂性能，涂覆于冷轧酸轧机拉矫辊本体的工作面上，能够使拉矫辊本体工作面的耐磨损、耐龟裂使用周期提高2～3倍以上，大大长于现有技术中冷轧酸轧机拉矫辊的使用周期，使得冷轧酸轧机可以长时间的持续工作，降低了生产成本，提高了工作效率。
在本实施例的耐磨损耐龟裂涂层中，如图2所示，耐磨损耐龟裂涂层仅包含复合材料层，纳米基层为纳米NGr层；纳米过渡层为纳米NGrS2Mo层；纳米表面层为WC纳米陶瓷层。
如图3所示，作为本实用新型的一个优选实施例，还包括设置于所述拉矫辊本体与纳米基层之间的氧化锆耐高温隔热涂层204，设置的氧化锆耐高温隔热涂层204与拉矫辊工作面和具有较好的结合强度，同时氧化锆隔热涂层204具有较好的隔热效果，能够满足长时间切削加工的耐高温需求。
于上述技术方案的基础上，复合材料层厚度为600-750μm，优选为550-600μm；纳米基层厚度为100-150μm，优选为120-140μm；纳米过渡层厚度为300-350μm，优选为320-340μm；纳米表面层厚度为100-150μm，优选为110-130μm；以及氧化锆耐高温隔热涂层厚度为50-100μm，优选为60-80μm。
此外，在本实施例的耐磨损耐龟裂涂层中，该复合材料层200一般采用超音速喷涂，采用超音速纳米热喷涂设备在拉矫辊本体上喷涂复合材料层，通过工艺条件的控制达到与基材的高结合力，喷涂的工艺参数包括氧气与氮气的比率及总流量、煤油燃料的流量、供粉率及载气条件、喷涂距离、喷涂角度及基体的温度控制，达到冷轧酸轧机拉矫辊工作面耐磨损、耐龟裂性能。优选地，采用超音速纳米热喷涂设备喷涂的速度为1100-1300m/s，更优选为1200-1250m/s。本实用新型采用等离子和超音速(HVOF)热喷涂技术，可将连续地从氧化锆耐高温隔热涂层、纳米基层、纳米过渡层到纳米表面层的梯度性涂层的制备，以满足拉矫辊综合性能的要求。
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
Claims (8)
1.一种具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，其为纳米结构，包含涂覆于拉矫辊本体上的复合材料层，所述复合材料层包括纳米基层、纳米过渡层和纳米表面层。
2.根据权利要求1所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，所述耐磨损耐龟裂涂层仅包含复合材料层。
3.根据权利要求1所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，所述纳米基层为纳米NGr层。
4.根据权利要求1所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，所述纳米过渡层为纳米NGrS2Mo层。
5.根据权利要求1所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，所述纳米表面层为WC纳米陶瓷层。
6.根据权利要求1所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，还包括设置于所述拉矫辊本体与纳米基层之间的氧化锆耐高温隔热涂层。
7.根据权利要求6所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，所述复合材料层厚度为600-750μm。
8.根据权利要求7所述的具有耐磨损耐龟裂纳米涂层的冷轧酸轧机拉矫辊，其特征在于，所述纳米基层厚度为100-150μm；所述纳米过渡层厚度为300-350μm；所述纳米表面层厚度为100-150μm；以及所述氧化锆耐高温隔热涂层厚度为50-100μm。
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