[发明专利]一种激光熔覆制造冷轧去毛刺辊功能层合金粉末及制备方法

说明书

本发明属于表面处理技术领域，涉及用激光熔覆工艺制备耐磨损高硬度涂层，具体一种激光熔覆制造冷轧去毛刺辊功能层合金粉末及其工艺方法。所述激光熔覆制造冷轧去毛刺辊功能层合金粉末，由包括以下质量百分比组分组成：VN粉末1%‑5%，Al粉末0.1%‑1%，余量为铁基合金粉末。本发明提供的修复方法熔覆层厚度大，抗压入性能好，具有较高的红硬性保持能力，最重要的是绿色环保，不会对环境造成损害，而且可通过磨削多次利用，提高辊子使用效率，降低了辊耗，提高机组连续作业率，给企业降低了修复成本。

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，涉及用激光熔覆工艺制备耐磨损高硬度涂层，具体一种激光熔覆制造冷轧去毛刺辊功能层合金粉末及制备方法。

背景技术

冷轧连退机组及平整机组中板材均需要平整或光整，达到表面高质量要求，板材两侧需经圆盘剪切除边部，因而边部会因剪切而造成边部翘曲及小毛刺存在，需要通过后续上下去毛刺辊加以平整，使板材边部平整，提高板面质量。冷轧去毛刺辊位于圆盘剪之后，带钢在上下去毛刺辊间高速度运行，带钢速度600m/min，不断的高速摩擦接触，通过上下辊间压下力将带钢两侧小毛刺去除，冷轧带钢对表面质量要求很高，不能存在热轧产品通常出现的麻点、压入氧化皮等缺陷，因此，对于与带刚接触的辊道质量要求也非常高，包括辊道表面要求无裂纹、气孔缺陷，要求组织均一性高，硬度均一性高，对于性能要求，需要高的耐磨性及高速摩擦下的硬度保持能力，良好的热疲劳性能。

目前，去毛刺辊上辊采用Q345基材厚壁管制造，表面毛化镀铬，硬铬层厚度大约20μm，硬度大约63~65HRC，使用寿命1个月左右，在工作部位出现严重的凹坑缺陷，影响板材质量，从而严重影响冷轧机组的连续作业率，主要问题在于镀硬铬层厚度太薄，在去毛刺压入瞬间，压下力较大，基体强度不够不足以支撑造成凹坑缺陷。重复使用时需要退镀后重新机加再次施镀，同时，随着国家环保力度的加大，对于镀铬企业进一步严格监管，急需一种能够替代镀硬铬新工艺新方法。

激光熔覆技术是一种高效便捷的表面改性技术，具有以下优点：（1）熔覆层稀释率较低，可实现精确控制；（2）对基体材料的热影响较小，可进行局部熔覆或整体熔覆；（3）熔覆层厚度可控；（4）适用材料范围广泛；（5）工艺灵活，容易实现自动化、产业化。基于以上优点，利用激光熔覆技术符合制造大面积辊道已经成为重要途径，得到了广泛的研究。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于制造冷轧去毛刺辊功能层熔覆材料及制备方法。本发明采用该材料对冷轧去毛刺辊熔覆后，可提高辊面的高速摩擦热下耐磨性能，高硬度保持能力，延长辊道的使用寿命；利用激光熔覆技术对失效冷轧去毛刺辊的进行修复的方法，不但能够具有高的耐磨性及高硬度要求，厚度能够达到1mm左右，能够形成有效的强度支撑，同时性能上，耐磨性好，硬度均一性高，具有红硬性，更重要的是，涂层厚度足以满足辊道多次磨削后再利用，提高使用效率，节省工时，节省升本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种激光熔覆用冷轧去毛刺辊的熔覆材料，该材料为添加VN＋Al的铁基合金粉末，由包括以下质量百分比组分组成：VN粉末1%-5%，Al粉末0.1%-1%，余量为铁基合金粉末。

进一步地，所述的铁基合金粉末是由包括以下质量百分比组分组成：1.5%-2%的C、4%-5%的Cr、4%-6%的V、4.5%-6%的Co、10%-13%的W，余量为铁。

优选的，所述的VN粉末粒度为-500~+800目，纯度为99%以上。

优选的，所述的Al粉末粒度为-200~+300目，纯度为99%以上。

优选的，所述的铁基合金粉末粒度为-125~+300目。

一种激光熔覆冷轧去毛刺辊的修复方法，具体步骤如下：

步骤1、施工前，失效辊先磨削进行去除镀的硬铬层，磨削深度20~30微米，通过检测硬度，确保去除镀铬层。