結晶器是煉鋼生產中連續鑄鋼的核心部件,結晶器鍍銅耐磨板作為連鑄從液態鋼水到凝固成固態坯殼的重要導熱部件,其質量好壞直接影響到鑄坯的表面質量、連鑄機拉速等指標。為了更好地保護耐磨板,避免耐磨板和鋼(gang)水的(de)接觸,延長結晶器壽(shou)命,耐磨板(ban)表面層必須具有優異的(de)耐磨性。目前的(de)方法有:
1、金屬電鍍層
根據沉積金(jin)屬(shu)元(yuan)素的(de)(de)(de)組合(he)形式,金(jin)屬(shu)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)可(ke)分為(wei)單一(yi)金(jin)屬(shu)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)、合(he)金(jin)金(jin)屬(shu)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)及(ji)復合(he)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)。通(tong)過加入(ru)性(xing)質各異的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu),在(zai)單一(yi)金(jin)屬(shu)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)基礎上,發展出了(le)合(he)金(jin)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)。在(zai)金(jin)屬(shu)或(huo)合(he)金(jin)中摻入(ru)第二相顆粒,可(ke)得到具有優(you)異性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)復合(he)鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)。有Ni鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)、Ni-Cr層(ceng)(ceng)(ceng)、Co-Ni層(ceng)(ceng)(ceng)、Ni-Fe-W鍍(du)層(ceng)(ceng)(ceng)等。
2、噴涂層
利用熱(re)噴涂(tu)技術可在工件(jian)表面獲(huo)得噴涂(tu)層,具(ju)體作法是將噴涂(tu)材料加熱(re)到熔融或半(ban)熔融狀(zhuang)態,用高速(su)氣流將其霧化、加速(su),以高速(su)噴射在工件(jian)表面。噴涂(tu)層材料包括粉(fen)體、絲狀(zhuang)金(jin)(jin)屬(shu)、金(jin)(jin)屬(shu)陶(tao)(tao)瓷(ci)等固體,經加工后可形成金(jin)(jin)屬(shu)合金(jin)(jin)層、陶(tao)(tao)瓷(ci)涂(tu)層及金(jin)(jin)屬(shu)陶(tao)(tao)瓷(ci)涂(tu)層。有:Cr3C2p/NiCr涂(tu)層、ZrO2/NiCr金(jin)(jin)屬(shu)陶(tao)(tao)瓷(ci)涂(tu)層等。
3、激光熔覆層
激光熔覆(fu)(fu)層是利用高能激光束輻照,材(cai)料(liao)迅(xun)速熔化、擴(kuo)展和凝固,經過復雜的(de)(de)物理(li)、化學(xue)以及(ji)冶金(jin)變(bian)化,在基材(cai)表面形成一層具有特殊化學(xue)和力學(xue)性能復合(he)材(cai)料(liao)。應用于結晶器表面改(gai)性的(de)(de)激光熔覆(fu)(fu)層,分為(wei)純(chun)金(jin)屬熔覆(fu)(fu)層和引入(ru)增強相的(de)(de)復合(he)層。
4、滲層
滲(shen)層是通過將金屬(shu)或(huo)(huo)合金工件(jian)置于(yu)一(yi)定溫度(du)的(de)活性(xing)介質中保溫,使一(yi)種(zhong)或(huo)(huo)幾種(zhong)元素滲(shen)入工件(jian)表面,形成的(de)合金層。滲(shen)層與基體結合牢固,而且滲(shen)層硬度(du)更高;在保持高硬度(du)的(de)同時兼顧耐磨(mo)性(xing)。但滲(shen)層的(de)金屬(shu)與銅晶格之間的(de)擴(kuo)散較難控制,較高的(de)成本限制了(le)其(qi)應用。
目前看來,經過(guo)多年的(de)(de)發展(zhan),以電鍍生產為主的(de)(de)結晶(jing)器表面(mian)耐磨層將仍(reng)占據主要位置。熱噴涂(tu)、激光融覆涂(tu)層由于自身的(de)(de)性能優(you)勢也將得到長遠發展(zhan)。今(jin)后,電鍍技(ji)(ji)術制備的(de)(de)耐磨層將同其(qi)他(ta)表面(mian)技(ji)(ji)術耐磨層共存、優(you)勢互補。
