一种连续退火炉高温炉辊ZrB.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CN110643926A(43)申请公布日2020.01.03(21)申请号201911029244.1C21D1/26(2006.01)(22)申请日2019.10.25(71)申请人安徽马钢表面技术股份有限公司地址230000安徽省马鞍山市慈湖高新区牡丹江路924号(72)发明人倪振航薛召露王硕煜张世宏刘侠温永红吴朝军(74)专利代理机构合肥昊晟德专利代理事务所(普通合伙)34153代理人王林(51)Int.Cl.C23C4/134(2016.01)C23C4/06(2016.01)C23C4/073(2016.01)C21D9/56(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称一种连续退火炉高温炉辊ZrB2改性CoCrAlTaY-Y2O3防护涂层及制备方法(57)摘要本发明公开一种连续退火炉高温炉辊ZrB2改性CoCrAlTaY-Y2O3防护涂层及制备方法，防护涂层设置为在基体上的粘结层和金属陶瓷工作层的双层结构；所述粘结层的成分为NiCrAlY或NiCoCrAlY；所述金属陶瓷工作层为CoCrAlTaY-Y2O3-ZrB2，所述金属陶瓷工作层中各成分的质量百分比为：50％～63％的CoCrAlTaY，21％～30％的Y2O3，16％～20％的ZrB2；粘结相和抗氧化相CoCrAlTaY中各元素的重量百分比为：50％～69.5％的Co，20％～30％的Cr，7％～10％的Al，3％～9％的Ta，0.5％～1％的Y；本发明所述连续退火炉高温炉辊ZrB2改性CoCrAlTaY-Y2O3防护涂层在高温使用过程中不会生成Mn1.5Cr1.5O3或MnAl2O4积瘤物，具有抗结瘤性能，提高了防护涂层的稳定性和使用寿命，同时具有良好高温摩擦磨损性能。CN110643926ACN110643926A权利要求书1/2页1.一种连续退火炉高温炉辊ZrB2改性CoCrAlTaY-Y2O3防护涂层，其特征在于，设置为在基体上的粘结层和金属陶瓷工作层的双层结构；所述粘结层的成分为NiCrAlY或NiCoCrAlY；所述金属陶瓷工作层为CoCrAlTaY-Y2O3-ZrB2，所述金属陶瓷工作层中各成分的质量百分比为：50％～63％的CoCrAlTaY，21％～30％的Y2O3，16％～20％的ZrB2；粘结相和抗氧化相CoCrAlTaY中各元素的重量百分比为：50％～69.5％的Co，20％～30％的Cr，7％～10％的Al，3％～9％的Ta，0.5％～1％的Y。2.一种如权利要求1所述的连续退火炉高温炉辊ZrB2改性CoCrAlTaY-Y2O3防护涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，制备CoCrAlTaY-Y2O3-ZrB2金属陶瓷热喷涂粉；S2，在所述基体上采用大气等离子喷涂技术分别制备所述粘结层和所述金属陶瓷工作层。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中包括：S11，称量混合粉体，并将所述混合粉体混合均匀制备金属陶瓷混合液；S12，将所述金属陶瓷混合液配制为具有黏度且混合均匀的金属陶瓷浆料；S13，对所述金属陶瓷浆料进行喷雾干燥得到初级造粒粉末；S14，对所述初级造粒粉末真空进行高温烧结得到所述金属陶瓷热喷涂粉。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S11中，按量称取CoCrAlTaY、Y2O3和ZrB2的混合粉体置于球磨罐中，加入无水乙醇和氧化锆磨球，混合粉体：无水乙醇：氧化锆磨球的质量比为1∶(1～2)∶(2～4)，在行星式球磨机上以300r/min～400r/min的球磨速度球磨10h～16h，得到所述金属陶瓷混合液。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S12中，在所述金属陶瓷混合液中加入聚乙烯醇溶液形成金属陶瓷浆液，聚乙烯醇在所述金属陶瓷浆液中的固含量质量分数为4％，继续球磨4h～6h，得到所述金属陶瓷浆料。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S13中，将所述金属陶瓷浆料在喷雾干燥设备中进行喷涂干燥造粒得到所述初级造粒粉末。7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述喷雾干燥的参数为：喷雾干燥的进风口温度为210℃，出风口温度为80℃～90℃。8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S14中，将所述初级造粒粉末在真空烧结炉中进行烧结得到烧结粉体，取出烧结后的所述烧结粉体进行过筛，从而得到粒径在30μm～70μm范围内的所述金属陶瓷热喷涂粉。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述烧结参数为：烧结温度从室温升至800℃～900℃，升温速率为5℃/min～10℃/min，烧结4h～7h，然后自然冷却到室温。10.如权利要求2所述的制备方