[发明专利]连铸辊的表面处理方法

说明书

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种连铸辊的表面处理方法。该表面处理方法包括：对连铸辊的辊面进行脱脂处理；制备熔覆材料，所述熔覆材料为粉末状，各组分按照质量百分比分别为：Ni：1.2‑1.5％，Cr：13％，C：0.25％，Mn：1.2％，Si：0.5％，余量为Fe；通过激光扫描将熔覆材料熔覆到连铸辊的辊面上，以形成熔覆层。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种连铸辊的表面处理方法。

背景技术

连铸辊是连铸机上的关键部件之一，直接影响钢坯的平整度及质量。伴随着现代钢铁的快速发展，新型钢铁产品种类繁多，特别是优质合金钢的连铸生产对连铸辊的使用要求越来越高：连铸辊必须具有良好的耐高温烧损、耐腐蚀和抗冷热疲劳性能。在实际生产中，连铸辊由于长期反复承受高温钢坯的热压应力以及冷却循环水的交变应力作用，经常出现烧蚀、腐蚀、剥落、热疲劳等失效形式，甚至出现断辊现象，严重影响了钢坯连铸生产和产品质量。

早期连铸辊母材以15CrMo、20CrMo钢为主，随着高等级铸坯的连铸需求的增加，连铸辊母材也逐渐以42CrMo4、21CrMoV-5为主，以满足连铸辊体良好的机械性能。这些多元Cr-Mo-Ni-V低合金钢，经过调质后，硬度适中，具有良好的冷热加工性能及抗疲劳性能。虽然新型材质的连铸辊母材在实际使用效果有改善，但是，高等级铸坯对连铸辊要求很高，这些新材质连铸辊表面还是会较早出现烧蚀、磨损、腐蚀等损伤，依然难以满足连铸高性能、长寿命的生产需要。

开展连铸辊这一作为连铸生产线上关键部件长寿命工艺方法的研究，完成关键部件的强化制造，对于提升我国连铸设备的使用寿命、作业率，提高连铸坯的成品质量，以及降低钢铁企业成本，具有重要的理论和实际意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

现有连铸辊的表面容易出现烧蚀、磨损、腐蚀等损伤，难以满足连铸作业时高性能、长寿命的生产需要。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连铸辊的表面处理方法。该表面处理方法包括：

对连铸辊的辊面进行脱脂处理；制备熔覆材料，所述熔覆材料为粉末状，各组分按照质量百分比分别为：Ni：1.2-1.5％，Cr：13％，C：0.25％，Mn：1.2％，Si：0.5％，余量为Fe；通过激光扫描将熔覆材料熔覆到连铸辊的辊面上，以形成熔覆层。

可选地，在进行熔覆之前，将所述连铸辊的辊面单边车削0.8-1.0mm。

可选地，得到的熔覆层的单边厚度为1.5mm。

可选地，激光扫描时的参数为：激光器的光斑为2×14mm的矩形光斑，扫描功率为2000-4000W，扫描速度为200-800mm/min。

可选地，在激光熔覆过程中，熔覆材料的粒度为135-325目。

可选地，在激光熔覆时，搭接率为10-50％。

可选地，在进行脱脂处理时，脱脂剂为有机溶剂。

可选地，在进行激光熔覆时，向熔池中通入氮气。

可选地，还包括向刚刚熔好后进入冷却状态的熔道通入氮气，以进行第二次氮化处理。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：采用激光熔覆对连铸辊的辊面进行处理，较原整体材质的低合金钢连铸辊更适合高等级连铸坯的生产工况，表面熔覆层具有优异的综合性能。同时，激光熔覆具有能量集中，工件变形量小，熔覆合金层与基体间为冶金结合，残余应力小的优点。