一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料的制作方法

    专利2022-07-08  96

    本发明涉及一种热处理涂料,具体涉及一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料。



    背景技术:

    为了提高离心复合高速钢轧辊的使用性能,需要经过高温热处理对高速钢工作层组织进行改善,同时为了避免球铁芯部性能降低,一般采用差温热处理进行淬火。

    在差温热处理处理过程中,托肩以及辊颈处的结合层界面会被加热至高速钢工作层淬火温度,在此温度下,结合层界面的强度会受到较大破坏,因此,冷却后容易形成裂纹,再热后会向内扩展,或者扩展至辊身导致长度尺寸不足形成废品。



    技术实现要素:

    为解决上述问题,本发明提供了一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,可刷涂在托肩与辊颈端面的结合层处,从而实现复合高速钢轧辊差温处理阶段对端面的防护,避免温度过高导致结合层的强度降低而造成的裂纹,降低废品率。

    为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

    一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,由羟基磷灰石/钛复合粉末、全氟烷基的丙烯酸系添加剂、氧化石墨烯、纳米二氧化硅、粘接剂、有机硅改性苯丙乳液和水制备所得。

    进一步地,由以下质量百分比的原料制备所得:

    羟基磷灰石/钛复合粉末50~65%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂8.3%~9.3%;氧化石墨烯7.5%~7.9%;纳米二氧化硅5.4%~6.1%;粘接剂11.3%~15.7%;有机硅改性苯丙乳液3.1%~5.1%;余量水。

    优选地,由以下质量百分比的原料制备所得:

    羟基磷灰石/钛复合粉末55~60%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂8.3%~9%;氧化石墨烯溶液7.5%~7.9%;纳米二氧化硅5.4%~6.1%;粘接剂11.3%~15.7%;有机硅改性苯丙乳液3.1%~4.1%;余量水。

    进一步地,所述粘接剂采用复合磷酸盐粘接剂。

    进一步地,所述羟基磷灰石/钛复合粉末由纳米结构的羟基磷灰石与钛粉末在惰性气体(纯氩气)保护下通过机械球磨制备所得的羟基磷灰石含量在40vol.%~60vol.%之间的羟基磷灰石/钛复合粉末,其中,羟基磷灰石的粒径在10~20nm之间,钛粒子的粒径在20~40nm之间。

    本发明的涂料具有优良的耐高温、抗裂、隔热性能,可刷涂在托肩与辊颈端面的结合层处,从而实现复合高速钢轧辊差温处理阶段对端面的防护,避免温度过高导致结合层的强度降低而造成的裂纹,降低废品率。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

    实施例1

    羟基磷灰石/钛复合粉末55%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂8.3%;氧化石墨烯7.5%;纳米二氧化硅5.4%;复合磷酸盐粘接剂11.3%;有机硅改性苯丙乳液3.1%;余量水。

    制备时,将纳米二氧化硅通过超声波振荡设备分散于水中形成纳米二氧化硅分散液后,与羟基磷灰石/钛复合粉末、全氟烷基的丙烯酸系添加剂、氧化石墨烯溶液、复合磷酸盐粘接剂、有机硅改性苯丙乳液混合,搅拌均匀,即得。

    本实施例中,所述羟基磷灰石/钛复合粉末由纳米结构的羟基磷灰石与钛粉末在惰性气体(纯氩气)保护下通过机械球磨制备所得的羟基磷灰石含量在40vol.%~60vol.%之间的羟基磷灰石/钛复合粉末,其中,羟基磷灰石的粒径在10~20nm之间,钛粒子的粒径在20~40nm之间。

    实施例2

    一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,由以下质量百分比的原料制备所得:

    羟基磷灰石/钛复合粉末60%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂9%;氧化石墨烯7.9%;纳米二氧化硅6.1%;复合磷酸盐粘接剂11.5%%;有机硅改性苯丙乳液4.1%;余量水。

    制备时,将纳米二氧化硅通过超声波振荡设备分散于水中形成纳米二氧化硅分散液后,与羟基磷灰石/钛复合粉末、全氟烷基的丙烯酸系添加剂、氧化石墨烯溶液、复合磷酸盐粘接剂、有机硅改性苯丙乳液混合,搅拌均匀,即得。

    本实施例中,所述羟基磷灰石/钛复合粉末由纳米结构的羟基磷灰石与钛粉末在惰性气体(纯氩气)保护下通过机械球磨制备所得的羟基磷灰石含量在40vol.%~60vol.%之间的羟基磷灰石/钛复合粉末,其中,羟基磷灰石的粒径在10~20nm之间,钛粒子的粒径在20~40nm之间。

    实施例3

    一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,由以下质量百分比的原料制备所得:

    羟基磷灰石/钛复合粉末57.5%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂8.8%;氧化石墨烯7.7%;纳米二氧化硅5.75%;复合磷酸盐粘接剂13.5%;有机硅改性苯丙乳液3.6%;余量水。

    制备时,将纳米二氧化硅通过超声波振荡设备分散于水中形成纳米二氧化硅分散液后,与羟基磷灰石/钛复合粉末、全氟烷基的丙烯酸系添加剂、氧化石墨烯溶液、复合磷酸盐粘接剂、有机硅改性苯丙乳液混合,搅拌均匀,即得。

    本实施例中,所述羟基磷灰石/钛复合粉末由纳米结构的羟基磷灰石与钛粉末在惰性气体(纯氩气)保护下通过机械球磨制备所得的羟基磷灰石含量在40vol.%~60vol.%之间的羟基磷灰石/钛复合粉末,其中,羟基磷灰石的粒径在10~20nm之间,钛粒子的粒径在20~40nm之间。

    本具体实施使用时,首先,对托肩与辊颈端面处进行处理,使端面的粗糙度满足要求;然后清理端面,清理结束后在端面刷涂一定厚度的热处理涂料;)涂刷完毕后干燥一定时间,再将轧辊装入预热炉中,预热;最后,预热后的轧辊转至差温炉淬火,淬火结束出炉时,敲击端面,将已烧结的涂料去除,即可。

    经验证,本发明的涂料可以实现复合高速钢轧辊差温处理阶段对端面的防护,避免温度过高导致结合层的强度降低而造成的裂纹,降低废品率,较不采用涂料的差温处理,废品率可以降低83.7%左右。

    以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。


    技术特征:

    1.一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,其特征在于:由羟基磷灰石/钛复合粉末、全氟烷基的丙烯酸系添加剂、氧化石墨烯、纳米二氧化硅、粘接剂、有机硅改性苯丙乳液和水制备所得。

    2.如权利要求1所述的一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,其特征在于:由以下质量百分比的原料制备所得:

    羟基磷灰石/钛复合粉末50~65%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂8.3%~9.3%;氧化石墨烯7.5%~7.9%;纳米二氧化硅5.4%~6.1%;粘接剂11.3%~15.7%;有机硅改性苯丙乳液3.1%~5.1%;余量水。

    3.如权利要求1所述的一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,其特征在于:由以下质量百分比的原料制备所得:

    羟基磷灰石/钛复合粉末55~60%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂8.3%~9%;氧化石墨烯溶液7.5%~7.9%;纳米二氧化硅5.4%~6.1%;粘接剂11.3%~15.7%;有机硅改性苯丙乳液3.1%~4.1%;余量水。

    4.如权利要求1~3任一项所述的一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,其特征在于:所述粘接剂采用复合磷酸盐粘接剂。

    5.如权利要求1~3任一项所述的一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,其特征在于:所述羟基磷灰石/钛复合粉末由纳米结构的羟基磷灰石与钛粉末在惰性气体保护下通过机械球磨制备所得的羟基磷灰石含量在40vol.%~60vol.%之间的羟基磷灰石/钛复合粉末,其中,羟基磷灰石的粒径在10~20nm之间,钛粒子的粒径在20~40nm之间。

    技术总结
    本发明涉及一种热处理涂料,具体涉及一种离心复合高速钢轧辊端面热处理涂料,由以下质量百分比的原料制备所得:羟基磷灰石/钛复合粉末50~65%;全氟烷基的丙烯酸系添加剂8.3%~9.3%;氧化石墨烯7.5%~7.9%;纳米二氧化硅5.4%~6.1%;粘接剂11.3%~15.7%;有机硅改性苯丙乳液3.1%~5.1%;余量水。本发明可刷涂在托肩与辊颈端面的结合层处,从而实现复合高速钢轧辊差温处理阶段对端面的防护,避免温度过高导致结合层的强度降低而造成的裂纹,降低废品率。

    技术研发人员:崔国明;李兴霞;孙国进;吴金杰;原国森;楚庄;冯振国;王会敏
    受保护的技术使用者:河南工学院
    技术研发日:2020.12.29
    技术公布日:2021.03.12

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