[发明专利]一种耐磨抗高温侵蚀合金材料、结晶器铜板表面处理方法及结晶器铜板

说明书

本发明公开了一种耐磨抗高温侵蚀合金材料，包括镍、碳、钴、硼、硅、磷、钨、铍、铜等物质，同时还公开了结晶器铜板表面处理方法及结晶器铜板。所述结晶器铜板表面处理方法包括如下步骤：1)抛光、2)清洗、3)激光3D打印，还包括冷却步骤。所述结晶器铜板表面具有耐磨抗高温侵蚀合金材料层，其厚度为0.1～2.5mm。使用本发明所述的耐磨抗高温侵蚀合金材料，采用本发明所述的结晶器铜板表面处理方法制备得到的结晶器铜板具有较高的硬度，较小的平均摩擦系数，较好的耐磨性，较高的抗高温侵蚀性能，较高致密度和拉伸性能。

技术领域

本发明涉及金属表面处理工艺，具体涉及一种耐磨抗高温侵蚀合金材料、结晶器铜板表面处理方法及结晶器铜板。

背景技术

在冶金领域的炼钢生产中，结晶器是连铸机的核心设备，液态的钢水流经一定长度的结晶器，与具有优良传热性能的结晶器铜板进行热交换，离开结晶器时钢水已经形成具有一定形状、强度和厚度的液心坯壳。因此连铸机结晶器铜板的表面质量直接影响连铸坯表面质量、连铸机拉拔速度和连铸作业率等指标。结晶器铜板表面的耐磨性和耐蚀性对提高结晶器铜板的寿命、降低产品成本具有重要意义。

目前对连铸机结晶器铜板表面进行改性的方法主要有电镀、化学镀、复合镀、热喷涂和激光熔覆等。采用电镀、化学镀、复合镀和热喷涂等方法进行表面改性的涂层与基体多为机械结合，结合强度差，效果不佳。采用激光熔覆技术对铜板表面进行改性虽然能够克服上述不足，但因铜板本身的导热性能良好、比热容小、浸湿性能差、表面有坚硬的氧化膜，对激光光斑的反射率较大，这就使得激光产生的热量在其表面不易停留，不易形成较高的功率密度，不能形成熔池；铜板合金基体与涂层的材料体系之间的性能差别很大，熔覆过程中失效问题较严重；涂层内韧性不足，存在热裂和应力等不足。使得连铸机结晶器铜板表面性能不佳，严重影响其寿命和生产成本。

综上所述，目前对连铸机结晶器铜板表面的改性存在上述问题，因此，需要发明一种用于连铸机结晶器铜板表面改性的耐磨抗高温侵蚀合金材料、表面处理方法及具有良好表面性能的结晶器铜板，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种耐磨抗高温侵蚀合金材料、结晶器铜板表面处理方法及结晶器铜板，采用该耐磨抗高温侵蚀合金材料及表面处理方法制备得到的结晶器铜板，能够在铜板表面形成组织致密、无裂纹、无气孔、硬度大、耐磨性能好，与铜板基体结合良好的表面层，且铜板基体不受损，符合工业生产的需求，提高了铜板表面处理作业的效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种耐磨抗高温侵蚀合金材料，所述耐磨抗高温侵蚀合金材料包括以下重量份的原料物质：

镍2.0～2.9份，碳6～10份，钴10～23份，硼2.5～4.5份，硅3.0～5.0份，磷2.3～2.8份，钨8.0～8.9份，铍0.15～0.35份，铜40～45份。

所述耐磨抗高温侵蚀合金材料为粒度200～350目的粉体。

所述耐磨抗高温侵蚀合金材料可以先获得上述物质粒度为200～350目的粉末，然后根据上述份混合后得到；也可以先按照上述物质及其份配比，采用现有技术的冶金方法形成合金，然后再使用现有技术的粉末制备方法，得到200～350目的耐磨抗高温侵蚀合金材料；还可以先将上述物质分成不同的小组，形成合金，然后再使用现有技术的粉末制备方法获得粉末，然后混合得到上述份组成的耐磨抗高温侵蚀合金材料。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种结晶器铜板表面处理方法，包括以下步骤：

步骤1)抛光：对连铸机结晶器铜板表面进行抛光处理；

步骤2)清洗：对经步骤1)处理后的连铸机结晶器铜板表面进行清洗；