在冶金行业、有多种轧辊和输送辊需要耐磨强化或修复,其中,冷轧带钢连续退火炉底辊是重要的一种。冷轧带钢依靠炉内一组炉辊的转动实现作业,退火炉内的温度一般达450~1200℃,炉辊在高温下连续输送带钢,钢带表面的氧化膜或沉积的铁屑被还原与活化,生成Fe、Fe3O4和FeO及其他化合物,在与辊面间的摩擦力作用下,产生很大的挤压应力,辊面的保护膜被破坏,裸露的活性金属表面就会与活化了的铁粉在压应力下产生固相焊接,使辊面产生结瘤,破坏了辊面原有的粗糙度,带钢会被结瘤划伤,影响表面质量。
辊面的结瘤现象,实际上是粘着磨损。为了减少结瘤给钢带生产造成的损失,可在辊面超音速喷涂NiCr-Cr3C2陶瓷涂层,它具有抗高温氧化、抗热震、抗磨损的特点,能使炉底棍在高温下长时间的连续工作,且能经受周期性的热冲击。当炉低辊工作温度超过900℃时,一般喷涂Co基合金。
在冶金生产线,使用了大量的输送辊,输送各类钢材,长期使用后出现磨损,影响钢材质量。输送辊的工作温度相对较低,其表面可喷涂Co基WC金属陶瓷涂层,该涂层一般可在450℃下工作,有很好的耐磨性和综合机械力学性能。
超音速喷涂在喷涂碳化物陶瓷涂层材料方面具有得天独厚的优势,而冶金行业对碳化物金属陶瓷涂层有很大的需求,因此获得大量应用。图1为超音速火焰喷涂Co基WC陶瓷涂层对酸洗镀锌辊进行表面强化,以提高其工作寿命。