[发明专利]用于热喷涂的金属陶瓷粉末及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于热喷涂的材料及制备方法，尤其涉及一种用于带钢连退生产线中温段炉辊表面涂层的热喷涂金属陶瓷粉末及制备方法。

背景技术

为获得性能优良的带钢制品，带钢通常需要在连续退火炉中进行热处理。退火带钢的表面必须没有划痕、污点或轻微伤痕等缺陷；同时，在冷热加工工艺中得到的带钢原始表面质量，也必须在退火中得到维持。由于热处理通常是在微氧化环境、温度在600-1200℃、高速运行并具有一定张力载荷。因此，提升传送带钢炉辊的表面状态，不仅是保证连续退火带钢品质的关键，而且还能够满足连退生产的长寿命、高效率的要求。

目前，在高品质带钢连退生产线炉辊表面，大多实施具有高性价比的热喷涂涂层保护处理。一般，中温段炉辊表面热喷涂涂层应尽量同时满足的使用要求有：

(1)具有优良的抗积瘤性能；

(2)具有良好的化学稳定性；

(3)具有良好的高温耐摩擦磨损性能；

(4)具有较高的硬度；

(5)具有良好的抗剥落性能。

而热喷涂粉末则是决定炉辊涂层综合性能优劣的关键因素之一。目前，与本发明相近的热喷涂涂层粉末情况如下：

1，专利CN101003086提供一种Cr₃C₂-NiCr复合粉末制备技术，将镍铬合金(重量比为70-80％Ni、10-20％Cr)、合金含量为15-50％与碳化铬Cr₃C₂进行配比，制备出15-50％NiCr+Cr₃C₂复合粉末。

2，专利JP711420A的粉末组分体系中含有1-60％的CrB₂、ZrB₂、WB、TiB₂系硼化物陶瓷中的一种，含有5-50％的Cr₃C₂、TaC、WC、ZrC、TiC、NbC系碳化物陶瓷中的一种，余量为MCrAlY(M为Co、Ni、Fe)金属合金。

3，专利US6572518A的粉末组分体系中含有1-5％的硼化物陶瓷(CrB₂、ZrB₂、WB、TiB₂等中的一种)、含有5-10％的碳化物陶瓷(Cr₃C₂、TaC、WC、ZrC、TiC、NbC系中的一种)，含用多于10％的稀土氧化物(Y₂O₃、La₂O₃、CeO₂等中的一种)，余量为MCrAlY(M为Co、Ni、Fe)金属合金。

对常规普通的钢板、以及高强度钢板(抗拉强度大于340MPa的冷轧钢板和抗拉强度大于440MPa的热轧钢板)少批量生产时，上述专利1至3的涂层具有较好的化学稳定性、抗积瘤作用和耐磨损性能。

然而，随着连退高强度钢板的需求量和生产量越来越大、退火温度越来越高，上述涂层的化学稳定性、抗积瘤作用和耐磨损性能有所减弱。同时，高温和大张力工况条件下，涂层的高温耐磨性能往往也有所变差。此外，连退炉中不同工序段有着不同的工况条件，以及为提高连退生产线的生产率和适应多品种带钢的生产，炉辊表面热喷涂涂层的使用工况越来越苛刻，如必须能够承受更高的温度、更高锰含量和更高强度钢板的生产。因此，对热喷涂涂层有着更高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优良综合性能、用于带钢连退生产线中温段炉辊表面涂层的热喷涂金属陶瓷粉末及制备方法，利用本粉末制得的涂层不仅具有良好的化学稳定性和抗积瘤性能，而且还具有良好的高温耐磨损性能，进而能够满足实际生产的长寿命使用要求。

为解决上述技术问题，本发明用于热喷涂的金属陶瓷粉末具体是一种CoNiCrAlY+Cr₃C₂热喷涂金属陶瓷粉末，

其中：CoNiCrAlY金属合金组分中，含有25-35wt％的Ni、13-25wt％的Cr、3-10wt％的Al、0.1-1wt％的Y、余量为Co；相对于金属陶瓷粉末总量，CoNiCrAlY金属合金组分占金属陶瓷粉末总量的20-35wt％，

以及陶瓷组分为Cr₃C₂陶瓷，Cr₃C₂陶瓷占金属陶瓷粉末总量的65-80wt％。