[发明专利]一种Ni-Co-Fe合金镀层连铸结晶器铜板及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理电镀技术领域，特别涉及一种Ni-Co-Fe合金镀层连铸结晶器铜板及其制备工艺。

背景技术

结晶器作为整个炼钢连续浇铸生产的核心装置，其质量的好坏直接影响到铸坯质量和连铸机的作业率，沸腾的钢水及熔融的保护渣直接接触结晶器铜板表面冷却铸坯，并伴随着内壁和铸坯之间的滑动摩擦，恶劣的工作环境要求结晶器铜板表面有更好的导热性，更高的机械强度，还要具有好的耐磨性和耐蚀性能。

近年来，随着连铸设备的大型化、生产工艺参数的严格要求及在线调宽等技术的发展，铸坯质量要求的提高，连铸生产成本吨钢降低，连铸作业率的大幅提高，以往单一的纯Ni镀层、Ni~Co镀层，硬度低，不耐磨损，一次过钢量不理想，Ni~Fe镀层相比于纯Ni镀层，虽然其耐磨性和硬度有了一定的提高，但是化学稳定性差，脆性高且韧性低，高温下容易产生热裂纹，仅适用于较低拉速（拉速不超过0.8m/min）连铸机，尽管一些高新技术在结晶器铜板上应运而生，但投资大，成本高，还是未能满足当前钢铁企业生产发展的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服连铸结晶器铜板在低中拉速（0.8~1.3m/min）下过钢量低，铜板下部磨损大，修复次数多的不足，提供一种Ni-Co-Fe合金镀层连铸结晶器铜板及其制备工艺，以获得与铜板基体结合力好，硬度高，抗氧化能力强的Ni-Co-Fe合金镀层，该合金组织结构紧密，耐磨性能优越，特别是在高温下的自润滑性、高耐蚀性及耐磨损性好，大幅提高了连铸结晶器铜板的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种Ni-Co-Fe合金镀层连铸结晶器铜板，包括结晶器铜板基体，所述铜板基体的表面镀有Ni-Co-Fe合金镀层，所述Ni-Co-Fe合金镀层含有75~90wt%Ni、5~15wt%Co和5~10wt%Fe。

进一步的，所述Ni-Co-Fe合金镀层含有80~85wt%Ni、8~12wt%Co和7~9wt%Fe。

进一步的，所述Ni-Co-Fe合金镀层的厚度为0.2~3.5mm。

本发明还提供了上述Ni-Co-Fe合金镀层连铸结晶器铜板的制备工艺，包括以下步骤：

A、配制电镀液：在电解槽内配制电镀液；

B、镀前处理：将所述铜板基体进行电镀前机械加工后，依次进行油脂清洗、机械喷砂拉毛、电解脱脂和超声波脱脂清洗，绝缘非电镀区域，安装电镀PVC板阴极保护工装，酸液喷淋活化铜板电镀区域；

C、电镀Ni-Co-Fe合金镀层：将所述B步骤处理后的结晶器铜板在所述A步骤配制的电镀液中进行电镀，待Ni-Co-Fe合金镀层电镀时间达到工艺要求电镀时间后，停止电镀；

进一步的，所述电镀液组成为：

NiSO₄·6H₂O：180~300g/L；

NiCl₂·6H₂O：15~40g/L；

FeSO4·7H₂O：5~20g/L；

CoSO₄·6H₂O：15~30g/L；

H₃BO₃：35~45g/L；

十二烷基硫酸钠：2~5g/L；

添加剂：70~120mL/L。

进一步的，所述电镀的工艺条件为：

PH值：1.0~3.0；

电镀液温度：50~75℃；

电流密度：1~5A/dm²；

搅拌方式为：压缩空气搅拌及辅助搅拌。

其中，所述辅助搅拌可采用大流量过滤机进行辅助搅拌；所述搅拌以使电镀液每小时循环7次以上为宜，优选循环次数为7次。

进一步的，所述电镀液的组成为：

NiSO₄·6H₂O：220g/L；

NiCl₂·6H₂O：25g/L；

FeSO4·7H₂O：12g/L；

CoSO₄·6H₂O：22g/L；

H₃BO₃：40g/L；

十二烷基硫酸钠：3g/L；

添加剂：100mL/L。