金属表面热喷涂和电镀复合处理方法技术

本发明专利技术涉及金属加工，尤其涉及金属表面处理方法，可应用于(但不限 于)钢铁企业连续生产机组用工艺辊的表面保护涂镀层。一种金属表面热喷 涂和电镀复合处理方法，所述金属表面包括热喷涂层和电镀层，所述的处理 方法包括：表面热喷涂一层热喷涂涂层的步骤：所述热喷涂层包括打底层和 热喷涂工作面层；和，在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤。 本发明专利技术使表面热喷涂涂层具有优良的综合性能：优良的耐磨性能、抗冲击性 能、粗糙度保持能力，并同时具有优异的表面抗粘附性能；以满足表面涂镀 层制品长时间和稳定的实际生产使用要求。

Metal surface thermal spraying and electroplating composite treatment method

The invention relates to metal processing, in particular to metal surface treatment methods, which can be applied (but not limited to)},{src:\u4e8e)\u94a2\u94c1\u4f01\u4e1a\u8fde\u7eed\u751f\u4ea7\u673a\u7ec4\u7528\u5de5\u827a\u8f8a\u7684\u8868\u9762\u4fdd\u62a4\u6d82\u9540\u5c42\u3002\u4e00\u79cd\u91d1\u5c5e\u8868\u9762\u70ed\u55b7,dst:Surface protection coating for process rolls used in iron and steel enterprises continuous production units. Hot spraying of metal surface},{src:\u6d82\u548c\u7535\u9540\u590d\u5408\u5904\u7406\u65b9\u6cd5\uff0c\u6240\u8ff0\u91d1\u5c5e\u8868\u9762\u5305\u62ec\u70ed\u55b7\u6d82\u5c42\u548c\u7535\u9540\u5c42\uff0c\u6240\u8ff0\u7684\u5904\u7406,dst:The metal surface comprises a thermal spraying coating and an electroplated coating},{src:\u65b9\u6cd5\u5305\u62ec\uff1a\u8868\u9762\u70ed\u55b7\u6d82\u4e00\u5c42\u70ed\u55b7\u6d82\u6d82\u5c42\u7684\u6b65\u9aa4\uff1a\u6240\u8ff0\u70ed\u55b7\u6d82\u5c42\u5305\u62ec\u6253\u5e95\u5c42\u548c,dst:The method comprises the steps of surface thermal spraying and a layer of thermal spraying coating: the heat spraying coating comprises a backing layer and a coating layer},{src:\u70ed\u55b7\u6d82\u5de5\u4f5c\u9762\u5c42\uff1b\u548c\uff0c\u5728\u70ed\u55b7\u6d82\u6d82\u5c42\u8868\u9762\u7535\u9540\u4e00\u5c42\u786c\u94ec\u6216\u954d\u57fa\u9540\u5c42\u7684\u6b65\u9aa4\u3002,dst:Thermal spraying work surface layer and process of electroplated hard chromium or nickel base coating on surface of thermal spraying coating.},{src:\u672c\u53d1\u660e\u4f7f\u8868\u9762\u70ed\u55b7\u6d82\u6d82\u5c42\u5177\u6709\u4f18\u826f\u7684\u7efc\u5408\u6027\u80fd\uff1a\u4f18\u826f\u7684\u8010\u78e8\u6027\u80fd\u3001\u6297\u51b2\u51fb\u6027,dst:The surface thermal spraying coating has excellent comprehensive performance, excellent abrasion resistance and shock resistance},{src:\u80fd\u3001\u7c97\u7cd9\u5ea6\u4fdd\u6301\u80fd\u529b\uff0c\u5e76\u540c\u65f6\u5177\u6709\u4f18\u5f02\u7684\u8868\u9762\u6297\u7c98\u9644\u6027\u80fd\uff1b\u4ee5\u6ee1\u8db3\u8868\u9762\u6d82\u9540,dst:Energy, roughness keeping ability, and also has excellent anti adhesion properties to meet the surface; surface coating},{src:\u5c42\u5236\u54c1\u957f\u65f6\u95f4\u548c\u7a33\u5b9a\u7684\u5b9e\u9645\u751f\u4ea7\u4f7f\u7528\u8981\u6c42\u3002,dst:Layer product for long and stable actual production requirements.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属加工，尤其涉及金属表面处理方法，可应用于(但不限 于)钢铁企业连续生产机组用工艺辊的表面保护涂镀层。
技术介绍
目前，国内高档钢板材冷轧生产线(如宝钢宝日汽车板公司)使用的连续 生产机组工艺辊表面多釆用电镀硬铬层的方法；然而，尽管电镀铬层的抗粘 附能力很好，但其耐磨性能不够理想，大大降低了工艺辊的实际使用寿命。随着现代热喷涂技术的飞速发展，釆用热喷涂涂层替代电镀硬铬涂层， 不仅具有与电镀硬铬层相同甚至更高的性能，而且也没有其他替代电镀硬铬 技术(PVD、 CVD等)的高成本经济风险，其成本与电镀硬铬层相当，并且仍 在不断降低中。基于此，近期人们在工艺辊表面使用了热喷涂金属陶瓷涂层 替代电镀硬铬层。热喷涂涂层的应用，使得工艺辊具有了优良的耐磨性能、 抗冲击性能，以及良好的粗糙度保持能力，从而具有较好的摩擦张力。但与 此同时，也带来了一个缺点由于热喷涂涂层硬度很高，降低了工艺辊表面 的抗粘附能力；因此，非常容易在其表面粘附异物，进而部分削弱了热喷涂 涂层的优点，使得工艺辊使用寿命提高的幅度受限。显而易见，热喷涂涂层替代电镀硬铬层应用于工艺辊表面的技术和方 法，在抗粘附能力方面还需要作进一步的改进提高。目前，为延长热喷涂涂 层工艺辊的使用寿命，宝钢对工艺辊表面热喷涂涂层采取了相关的封闭技术 工艺处理，获得了一定的成效；但实际的效果还未达到预期水平。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有热喷涂涂层替代电镀硬铬层中的抗粘附能力差，寿 命短的缺陷，提供一种，本专利技术使表面4热喷涂涂层具有优良的综合性能优良的耐磨性能、抗冲击性能、粗糙度保 持能力，并同时具有优异的表面抗粘附性能；以满足表面涂镀层制品长时间 和稳定的实际生产使用要求。 本专利技术是这样实现的一种，所述金属表面包括热喷涂层 和电镀层，所述的处理方法包括表面热喷涂一层热喷涂涂层的步骤 所述热喷涂层包括打底层和热喷涂工作面层；和， 在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤。所述的，所述热喷涂层厚度为 0.03-0.30mm，且所述的打底层厚度为整体热喷涂涂层总厚度的1/5-1/2。所述的，所述热喷涂涂层步骤采用 超音速喷涂、等离子喷涂或爆炸喷涂方法。所述的，所述在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤包括电镀前预处理步骤它包括表面洁净及活化处理；和， 电镀硬铬层步骤；所述电镀层厚度为0.005-0.02mm。所述的，所述表面洁净处理是以有 机溶剂将涂层表面清洁干净，去除浮灰以及可能的油脂粘附物。所述的，所述活化处理是用磷酸进 行酸洗，磷酸浓度不宜超过10%，活化方法为Cr酐120-350g/l、硫酸8-12g/l、镀铬槽温、电流密度30-50 A/dm2、时间0.5—1.5min。所述的，所述电镀硬铬层步骤中 电镀液组成为Cr酐120—200g/l、硫酸1.5—2.0g/l，电镀步骤为将待镀工件浸入电镀液中工件距离阳极距离 100-200mm镀液温度 55--60°C5正常电镀时电流密度30—60 A/dm当镀层达到预期厚度时结束电镀。本专利技术与现有技术相比，具有如下的特点热喷涂与电镀复合处理方法 充分发挥了热喷涂与电镀技术各自的优势，优势互补；使产品涂镀层兼具优良的耐磨性能、抗冲击性能，以及粗糙度保持能力，从而具有较好的摩擦张 力。与此同时还可提高工艺辊表面的抗粘附能力。同时，热喷涂与电镀复合 处理方法对扩大热喷涂和电镀的功能和应用，对解决特殊要求，有着特别的 效益。图1为所述热喷涂与电镀复合工艺涂镀层的照片。 具体实施例方式下面，结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明本实施例以连续大生产机组的工艺张力辊表面涂镀层制备为例，热喷涂工作涂层粉体材料WC-12Co的粒度在10-65/im。使用Praxair/TAFA公司 超音速喷涂JP-5000装置制备涂层，工艺参数如下热喷涂氧气流速为 880-890升/分钟、煤油流速为0.23-0.28升/分钟、喷涂距离为350-390mm、 热喷涂供粉速度为38-120克/分钟、涂层厚度约0.20mm。在热喷涂WC-12Co金属陶瓷热喷涂涂层表面电镀一层硬铬，主要步骤 如下1) 电镀前预处理洁净及活化处理。用有机溶剂将涂层表面清洁干净，去除浮灰以及可能的油脂粘附物。 并用磷酸进行酸洗；磷酸浓度不宜超过10%，酸洗时间要尽可能短。 活化工艺规范为Cr酐120-350g/1、硫酸8-12g/l、镀铬槽温、电流密 度30—50 A/dm2、时间0.5—1.5 min。2) 电镀硬铬层电镀液组成Cr酐120—200g/l、硫酸1.5—2.0g/l。 电镀工艺条件为待镀工件浸入电镀液中附图说明工件距离阳极距离 100-200mm镀液温度 55--60°C 正常电镀时电流密度 30-60 A/dm2辊子转速 3—15rpm3)当镀层达到预期厚度时结束电镀。厚度在0.005-0.02mm之间 为对涂镀层进行性能分析测试，还制备了 100X 100mm(16Mn基材)热喷 涂和电镀复合涂镀层试样；试样用于显微硬度测试和落球冲击试验。落球冲 击试验中，将小直径钢球从lm高度处，以自由落体状态冲击试样涂镀层的 同一区域；重复此程序，至预定的次数或者直至表面涂镀层出现起皮或剥落， 用以评估涂镀层的抗冲击结合能力。其中，高的冲击次数说明涂镀层结合力 好、抗起皮或抗剥落能力强。比较案例则分别为单独电镀硬铬层试样和单独 热喷涂涂层试样。此外，为考察电镀铬层与热喷涂涂层结合能力，特将电镀铬层的厚度加 厚，图1即为复合工艺涂镀层微观照片。实施案例与比较案例评价结果均列于表l中。从表中可以看出，本专利技术 工艺制备试样的热喷涂和电镀复合涂镀层的显微硬度高于单纯电镀硬铬层、 并与单纯热喷涂涂层相当；同时，落球冲击试验也表明电镀硬铬层与热喷涂涂层结合良好。表l实施例与比较例序号案例显微硬度平均值Hv落球冲击次数1实施例试样Hvl2088500 — 100002比较例-热喷涂涂层Hvl224100003比较例-电镀硬铬层Hv891訓O本专利技术以工艺辊作为例解仅为本专利技术的较佳可行实施例，并非因此即局 限本专利技术的专利范围，本专利技术还可以用于其他需要表面硬化处理的场合。即 凡是应用本专利技术说明书及内容所述等效变化，均同理包含于本专利技术的范围 内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述金属表面包括热喷涂层和电镀层，其特征在于，所述的处理方法包括：　表面热喷涂一层热喷涂涂层的步骤：　所述热喷涂层包括打底层和热喷涂工作面层；和，　在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，所述金属表面包括热喷涂层和电镀层，其特征在于，所述的处理方法包括表面热喷涂一层热喷涂涂层的步骤所述热喷涂层包括打底层和热喷涂工作面层；和，在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤。2. 如权利要求1所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征 在于，所述热喷涂层厚度为0.03-0.30mm，且所述的打底层厚度为整体热喷涂涂层总厚度的1/5-1/2。3. 根据权利要求1或2所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述热喷涂涂层步骤采用超音速喷涂、等离子喷涂或爆炸喷涂方法。4. 根据权利要求1所述的金属表面热喷涂和电镀复合处理方法，其特征在于，所述在热喷涂涂层表面电镀一层硬铬或镍基镀层的步骤包括电镀前预处理步骤它包括表面洁净及活化处理；和，电镀硬铬层步骤；所述电镀层厚度为0.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐慧，吴卫强，毕刚，顾轶蓉，
申请(专利权)人：唐慧，吴卫强，毕刚，顾轶蓉，
类型：发明
国别省市：31