[发明专利]利用电镀钨钴合金对风口小套进行表面强化的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，特别提供了一种利用电镀钨钴合金对风口小套进行表面强化的方法。

背景技术

自19纪现代高炉炼铁产生以来，风口小套一直是高炉生产所必需的关键部件。其使用寿命的长短直接影响到高炉生产的安全、低耗、顺行和高效。对于大中型高炉而言，每座高炉有14～40个风口，风口处于高炉炉腹与炉缸之间。

由于纯铜导热性优良，水冷效果好，目前国内高炉风口小套大多由纯铜制造。但纯铜耐磨性能、耐高温性能、抗氧化性能不佳，风口小套主要以三种方式损坏：1）被高炉内的渣铁熔蚀损坏；2）风口小套前表面的氧化龟裂和磨损；3）煤粉的冲刷侵蚀，平均寿命只有2~3个月。可以通过表面强化达到提高纯铜风口小套寿命的目的。

目前常见的提高高炉风口小套使用寿命的方法主要有多元共渗、热喷涂及堆焊耐磨合金等。其中多元共渗元素多采用Cu-Al-Fe-Mo系，风口使用过程中，金属原子特别是铁原子在铜晶格中不断扩散, 导致风口的导热能力逐渐下降, 风口壁温度不断上升，易发生熔损。热喷涂的主要问题是涂层基体结合强度低，涂层易脱落，抗机械冲击性差。堆焊多采用的耐磨材料为Ni-Cr合金，而这种材料本身延展性差，冷却时容易产生裂纹而导致涂层合金脱落。急需找到一种方法解决上述方法中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合强度高、内应力低、能稳定提高高炉风口小套使用寿命的利用电镀钨钴合金对风口小套进行表面强化的方法。主要解决现有多元共渗金属元素易扩散、热喷涂强化结合强度低、堆焊强化延展性差等技术问题。

本发明的技术方案为：一种利用电镀钨钴合金对风口小套进行表面强化的方法，包括以下步骤：

a、 首先用丙酮洗去小套表面的油污和细小杂物，再进行喷砂处理；

b、对小套表面残余的污垢进行电解除油，电解液组成和电解条件为：

NaOH                             10~35g/L

Na₂CO₃                            25~35g/L

Na₃PO₄·12H₂O              30~40g/L

温度                              70~90℃

电流密度                       3~7A/dm²

除油时间                       20~40min；

c、 采用酸洗来达到消除小套表面氧化膜，活化表面的作用，使用质量百分含量为50~80%浓硝酸和质量百分含量为20~30%浓盐酸的混合溶液来冲洗小套；

d、电镀采用槽式电镀设备，石墨作为阳极，将处理后的小套置于电镀槽中阴极端，接通电源，加热溶液至所需温度，开始电镀，电镀液组成和工艺条件为：

AMT                              60~80g/L

CoSO₄·7H₂O              10~30g/L

C₆H₈O₇·H₂O                50~70g/L

C₄H₁₂N₂O₆                     25~35g/L

H₃PO₄                             5~10g/L

NaOH                             8~12g/L

H₂NCSNH₂                      1g/L

温度                               50~70℃

pH                                  6~7 

电流密度                         4~10A/dm²

当镀层厚度达到0.5~1.5mm时结束电镀；