【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镜面辊，具体是镜面辊及其制备工艺。
技术介绍
1、印染、皮革、塑胶、造纸、冶金等行业中的轧压加工多使用镜面辊，现实中多在无缝钢管上镀铬来制备镜面辊，因此镜面辊的质量与性能与表面的铬层息息相关。
2、随着科学技术的不断发展，对镜面辊的质量需求也在不断提高，现有市场的镜面辊存在轧光效果差、耐用性能不佳等缺点，为了提高镜面辊的耐用性，需要镜面辊表面有足够的硬度和耐磨性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供镜面辊及其制备工艺，以解决现有技术中的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、镜面辊的制备工艺，包括以下步骤：
4、s1：采用合金钢无缝钢管作为外辊，采用q345作为内筒，采用合金钢作为轴套，将内筒和外辊分别与轴套焊接，热处理，机加工成型，得到镜面辊基件；
5、s2：对镜面辊基件进行磨削、抛光、水洗、碱洗、酸洗、超声水洗后，得到预处理基件；
6、s3：将预处理基材放入离子液体预镀液中，预镀处理，得到预镀基件；
7、s4：将预镀基件放入含有复合纳米碳化钛的离子液体电镀液中，电镀处理，得到基件；
8、s5：对基件进行离子渗氮处理，然后进行等离子体电解抛光，干燥，得到镜面辊。
9、进一步的，热处理的工作条件为：在870℃保温1h，然后降温至270℃保温12h，升温至550℃保温30min。
10、进一步的，离子渗氮处理的工作条
11、进一步的，等离子体电解抛光的工作条件为：抛光电压为280v，电解抛光液温度为75℃，时间为2min，下潜深度为15cm；电解抛光液组成为：以去离子水为溶剂，其中有1mol/l磷酸、0.3mol/l甲醇、5g/l十二烷基硫酸钠。
12、进一步的，离子液体预镀液的组成为：以氯化胆碱-乙二醇离子液体为溶剂，其中有0.1mol/l氯化镍、0.12mol/l氯化铬、0.18mol/l氯化钴、1.8g/l乳酸；离子液体电镀液的组成为：以氯化胆碱-乙二醇离子液体为溶剂，其中有0.1mol/l氯化镍、0.21mol/l氯化铬、0.1mol/l氯化钴、2g/l乳酸、(3-5)g/l复合纳米碳化钛。
13、进一步的，氯化胆碱-乙二醇离子液体氯化胆碱与乙二醇按照摩尔量1：3复配而成。
14、进一步的，预镀处理的工作条件为：电流密度2ma/cm2，温度为75-80℃，时间为60min；电镀处理工作条件为：电流密度2ma/cm2，温度为75-80℃，时间为90min。
15、进一步的，改性纳米碳化钛的制备包括以下步骤：
16、(1)将纳米二氧化钛、炭黑、纳米碳化硼混合，球磨，预压成型，梯度升温处理，随炉冷却、粉碎，球磨，得到复合纳米碳化钛；
17、(2)将复合纳米碳化钛、n,n-二甲基甲酰胺混合，加入六水硝酸镧、硝酸铈、n,n-二甲基甲酰胺混合液，加入对苯二甲酸、n,n-二甲基甲酰胺的混合液，转入反应釜中，在108-112℃保温44-48h，冷却、抽滤、洗涤、干燥，得到改性纳米碳化钛。
18、进一步的，纳米二氧化钛、炭黑、纳米碳化硼的质量比为3.1：6.2：1；预压成型的工作条件为：压力为100mpa，时间为1min；梯度升温处理的工作条件为：在氩气气氛中，在1145-1155℃保温85-95min，然后升温至1445-1455℃保温25-35min。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、本专利技术提供镜面辊及其制备工艺，通过工艺与成分设计，制备得到绿色环保、力学强度好、耐磨性高、耐腐蚀的镜面辊。
21、本专利技术中为提高镜面辊的耐用性，选用合金钢无缝钢管作为基料，以绿色环保、导电性能好、稳定性高的氯化胆碱-乙二醇离子液体作为电镀溶剂，先在基件表面预镀一层镍-铬-钴镀层作为过渡层，然后在过渡层上继续进行电镀，生成改性纳米碳化钛掺杂的镍-铬-钴表面，赋予镜面辊梯度硬度，从而大幅提高镜面辊的耐磨性与耐腐蚀性；其中改性纳米碳化钛为以纳米二氧化钛为钛源，通过碳热还原反应合成高纯、混合均匀的硼化钛-碳化钛的复相陶瓷纳米粉体作为复合碳化钛，然后利用采用溶剂热法在复合碳化钛上原位生长镧、铈双稀土金属有机框架，提高改性纳米碳化钛在离子液体中移动速率，提高其在镀层上分散的均匀性，提高镀层的均一性。
22、为进一步提高镜面辊的耐腐蚀性与耐磨性，对电镀处理后的基件进行渗氮处理，选用清洁高效、工件变形量小的离子渗氮进行处理，但是现有工艺中离子渗氮温度通常高于450℃，易导致铬氮化物析出，降低基体耐蚀性，而现有的低温离子渗氮存在渗氮效率低，渗氮时间长等问题，不利于其工艺推广，本专利技术中因为在电镀时引入的改性纳米碳化钛中含有钛、镧、铈，其中钛为强氮化物形成元素，离子渗氮过程中会抑制铬氮化物的形成，从而保障提高基件的耐蚀性，同时与稀土镧、铈协效，提高渗氮效率，使其快速提升镜面辊的硬度、耐磨性与耐蚀性，有利于其市场推广。
23、为了提高镜面辊的镜面光泽，减小镜面辊的表面粗糙度，采用等离子体电解抛光对镜面辊表面精整改性，通过控制其工艺参数，显著提高镜面辊的表面光洁度，以满足工程应用中对镜面辊高质量表面的需求，从而延长镜面辊的使用寿命。
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1.镜面辊的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，热处理的工作条件为：在870℃保温1h，然后降温至270℃保温12h，升温至550℃保温30min。
3.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，低温离子渗氮处理的工作条件为：先通入氢气溅射30min，然后通入体积比为1：3的氮气与氢气，炉压为420Pa，温度为420℃，时间为2h，随炉冷却。
4.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，等离子体电解抛光的工作条件为：抛光电压为280V，电解抛光液温度为75℃，时间为2min，下潜深度为15cm；电解抛光液组成为：以去离子水为溶剂，其中有1mol/L磷酸、0.3mol/L甲醇、5g/L十二烷基硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，离子液体预镀液的组成为：以氯化胆碱-乙二醇离子液体为溶剂，其中有0.1mol/L氯化镍、0.12mol/L氯化铬、0.18mol/L氯化钴、1.8g/L乳酸；离子液体电镀液的组成为：以氯化胆碱-乙二醇离子液体为
6.根据权利要求5所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，氯化胆碱-乙二醇离子液体为氯化胆碱与乙二醇按照摩尔量比1：3复配而成。
7.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，预镀处理的工作条件为：电流密度2mA/cm2，温度为75-80℃，时间为60min；电镀处理工作条件为：电流密度2mA/cm2，温度为75-80℃，时间为90min。
8.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，所述改性纳米碳化钛的制备包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，纳米二氧化钛、炭黑、纳米碳化硼的质量比为3.1：6.2：1；预压成型的工作条件为：压力为100MPa，时间为1min；梯度升温处理的工作条件为：在氩气气氛中，在1145-1155℃保温85-95min，然后升温至1445-1455℃保温25-35min。
10.镜面辊，其特征在于，由权利要求1-9中任一项所述制备工艺制备得到。
...【技术特征摘要】
1.镜面辊的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，热处理的工作条件为：在870℃保温1h，然后降温至270℃保温12h，升温至550℃保温30min。
3.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，低温离子渗氮处理的工作条件为：先通入氢气溅射30min，然后通入体积比为1：3的氮气与氢气，炉压为420pa，温度为420℃，时间为2h，随炉冷却。
4.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，等离子体电解抛光的工作条件为：抛光电压为280v，电解抛光液温度为75℃，时间为2min，下潜深度为15cm；电解抛光液组成为：以去离子水为溶剂，其中有1mol/l磷酸、0.3mol/l甲醇、5g/l十二烷基硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的镜面辊的制备工艺，其特征在于，离子液体预镀液的组成为：以氯化胆碱-乙二醇离子液体为溶剂，其中有0.1mol/l氯化镍、0.12mol/l氯化铬、0.18mol/l氯化钴、1.8g/l乳酸；离子液体电镀液的组成为：以氯化胆碱-乙二醇离子液体为溶剂，其中有...
【专利技术属性】
技术研发人员：余克，王永亮，华文波，
申请(专利权)人：常州市武进广宇花辊机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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