耐高温抗积瘤复合梯度涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114318203A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202011054303.3(22)申请日2020.09.29(71)申请人宝武装备智能科技有限公司地址201900上海市宝山区同济路3520号(72)发明人王倩蒋振华朱文婕陈雄伟(74)专利代理机构上海天协和诚知识产权代理事务所31216代理人沈国良(51)Int.Cl.C23C4/073(2016.01)C23C4/129(2016.01)C23C4/02(2006.01)C23C4/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称耐高温抗积瘤复合梯度涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种耐高温抗积瘤复合梯度涂层及其制备方法，本涂层包括MCrAlYTaRe打底层，MCrAlY、硼化物陶瓷、氧化物陶瓷的金属陶瓷工作层，MCrAlY、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷的金属陶瓷面层。本方法对高温炉辊辊面基体表面预处理；采用超音速火焰喷涂设备按不同的工艺参数分别制备打底层、工作层和面层，最后采用封闭液处理涂层，进行低温热处理，达到工艺表面粗糙度要求。本方法制得的涂层显微组织致密，孔隙率低，涂层与辊面基体的结合强度高，具有良好的耐高温性、耐磨性、抗热震性、抗积瘤性等综合性能，满足冷轧连退产线更高退火温度、更高锰含量和更高强度的多品种钢板生产需求，提高高温炉辊使用寿命，减少停炉概率，降低高温炉辊更换及维护的成本。CN114318203ACN114318203A权利要求书1/1页1.一种耐高温抗积瘤复合梯度涂层，其特征在于：本复合梯度涂层包括以MCrAlYTaRe合金粉末制备的打底层，以MCrAlY合金与5～10%的硼化物陶瓷、5～10%的氧化物陶瓷的金属陶瓷粉末制备的工作层，以MCrAlY合金与10～30%的碳化物陶瓷、5～10%的氧化物陶瓷的金属陶瓷粉末制备的面层。2.根据权利要求1所述的耐高温抗积瘤复合梯度涂层，其特征在于：所述MCrAlYTaRe合金粉末成分的重量百分比为Cr15～25%、Al5～10%、Y0.1～1%、Ta5～10%、Re1～5%，余量为M，M为Co或Ni中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的耐高温抗积瘤复合梯度涂层，其特征在于：所述工作层中硼化物陶瓷为ZrB2、TiB2中的一种，氧化物陶瓷为Al2O3、Y2O3中的一种。4.根据权利要求1所述的耐高温抗积瘤复合梯度涂层，其特征在于：所述面层中碳化物陶瓷为Cr3C2、ZrC中的一种，氧化物陶瓷为Al2O3、Y2O3中的一种。5.一种权利要求1至4任一项所述耐高温抗积瘤复合梯度涂层的制备方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、高温炉辊辊面基体表面预处理，将高铬镍耐热不锈钢炉辊表面清洗干净，检查辊面无磕碰、气孔、裂纹等缺陷；采用自动喷砂机对辊面进行喷砂处理；步骤二、将MCrAlYTaRe合金粉末于120～150℃预热90～120min，采用超音速火焰喷涂设备制备打底层，打底层厚度为0.03～0.05mm；步骤三、将MCrAlY合金、硼化物陶瓷、氧化物陶瓷粉末于120～150℃预热90～120min，采用超音速火焰喷涂设备制备工作层，工作层厚度为0.05～0.10mm；步骤四、将MCrAlY合金、碳化物陶瓷、氧化物陶瓷粉末于120～150℃预热90～120min，采用超音速火焰喷涂设备制备面层，面层厚度为0.05～0.10mm；步骤五、采用封闭液均匀刷涂面层形成封闭层，并浸液均匀，无异物等缺陷，进行低温热处理，根据工况要求进行抛磨后处理，达到工艺表面粗糙度要求。6.根据权利要求5所述的耐高温抗积瘤复合梯度涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，自动喷砂机喷砂处理的喷砂材料为46#白刚玉，喷枪角度为90±5°，空气压力为5～7kg/cm2，喷枪到炉辊表面距离450～550mm，炉辊表面喷砂后表面粗糙度为Ra5～7μm。7.根据权利要求5所述的耐高温抗积瘤复合梯度涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，超音速火焰喷涂的工艺参数为送粉率40-50g/min、氧气1900-1950scfh、煤油5.5～6.0gph、送粉气20～23scfh、喷涂距离330～380mm。8.根据权利要求5所述的耐高温抗积瘤复合梯度涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，超音速火焰喷涂的工艺参数为送粉率45～55g/min、氧气1900～1950scfh、煤油5.3～5.6gph、送粉气20～23scfh、喷涂距离330～380mm。9.根据权利要求5所述的耐高温抗积瘤复合梯度涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，超音速火焰喷涂的工艺参数为送粉率50～60g/min、氧气1950～2000scfh、煤油6.0～6.