[发明专利]一种结晶器铜板表面长寿命梯度复合涂层及其制备方法

说明书

本发明公开一种结晶器铜板表面长寿命梯度复合涂层及其制备方法，包括在结晶器铜板基体表面的粘结层，在所述粘结层表面的WC‑12Co/NiCrBSi金属陶瓷工作层，所述结晶器铜板基体为结晶器铜板CrZrCu基体；所述粘结层为电镀金属Ni层；本发明的复合结构涂层组织致密孔隙率低，结合强度高，显著提高了涂层的抗热震性能，可以确保结晶器铜板使用寿命的提高。

技术领域

本发明涉及旋转关节组合技术领域，具体涉及一种结晶器铜板表面长寿命梯度复合涂层及其制备方法。

背景技术

结晶器是连铸生产过程中的核心部件，是高温钢液冷却凝固过程中不可或缺的部分。结晶器的作用主要是保证钢液高速拉下凝固时坯壳的完整性和厚度的均匀性，防止铸坯出现脱方、裂纹等缺陷，有效阻止了拉漏现象的产生，安全性大大提高。结晶器的服役过程中损坏的主要形式是产生热裂纹、高温磨损和腐蚀。因此，提高结晶器的耐磨性和抗热震性能对提高生产效率降低成本发挥着重要作用。

目前，结晶器铜板表面强化方法主要是热喷涂WC-Co和NiCr-Cr₃C₂涂层，该涂层可以提高结晶器铜板的耐磨性用以提高结晶器的使用寿命，其存在的问题是涂层抗热震性能不足，导致结晶器铜板使用寿命较短，不利于经济效益的提高。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种结晶器铜板表面长寿命梯度复合涂层，包括在结晶器铜板基体表面的粘结层，在所述粘结层表面的WC-12Co/NiCrBSi金属陶瓷工作层，所述结晶器铜板基体为结晶器铜板CrZrCu基体；所述粘结层为电镀金属Ni层。

较佳的，所述WC-12Co/NiCrBSi金属陶瓷层，按照质量百分比由50％WC-12Co、50％NiCrBSi组成。

较佳的，所述粘结层厚度为0.1mm～0.8mm。

较佳的，所述WC-12Co/NiCrBSi金属陶瓷工作层厚度为0.1mm～0.6mm。

较佳的，一种所述结晶器铜板表面长寿命梯度复合涂层的制备方法，包括步骤：

S1，对CrZrCu材质的所述结晶器铜板基体表面进行抛光、碱性清洗剂处理、酸液活化；

S2，将清洗后的所述结晶器铜板基体在电解池中电镀粘结层；

S3，在所述粘结层表面进行先喷砂后预热处理；

S4，采用超音速火焰喷涂在所述粘结层表面喷涂WC-12Co/NiCrBSi金属陶瓷工作层。

较佳的，在所述步骤S1中，所述结晶器铜板基体表面抛光至粗糙度0.8μm～1.6μm，碱性清洗剂清洗，酸液电解活化。

较佳的，在所述步骤S2中，镀液温度50℃～55℃，电压8V～15V，电流密度3A/dm²～4A/dm²，电镀时间8h。

较佳的，在所述步骤S2中，电镀溶液为氨基磺酸镍、氯化镍、十二烷基钠的混合溶液。

较佳的，在所述步骤S3中，喷砂处理过程中喷料为14～60目刚玉砂，喷砂后所述粘结层的表面粗糙度Ra为4μm～20μm，然后将所述粘结层在60℃～150℃范围内预热。

较佳的，在所述步骤S4中，煤油流量26L/h～32L/h，氧气流量820NLPM～890NLPM，喷涂距离300mm～400mm，送粉率30g/min～90g/min，枪管尺寸4寸或6寸或8寸。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明的复合结构涂层组织致密孔隙率低，结合强度高，显著提高了涂层的抗热震性能，可以确保结晶器铜板使用寿命的提高。