способ упрочнения печного ролика с газотермическим покрытием

Формула изобретения

1. Способ упрочнения печного ролика из хромоникелевой стали, включающий нанесение газотермического покрытия, содержащего подслой и рабочий слой на основе оксида алюминия, отличающийся тем, что подслой получают напылением термореагирующего порошка Ni-Al, а рабочий слой - напылением смеси Ni-Al сплава и оксида алюминия с содержанием оксида алюминия в смеси не менее 50% по объему.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщина рабочего слоя составляет 0,6-0,8 мм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении роликов для агрегатов термической обработки тонколистового проката.

Взаимодействие между хромоникелевой сталью бочки роликов и материалом тонколистового проката в защитной атмосфере печи при рабочих температурах приводит к образованию наростов на поверхности бочки. Эти наросты царапают полосу, что приводит ее к браку.

Известен способ изготовления печного ролика, включающий нанесение покрытия на поверхность ролика, при котором на его поверхность наносят покрытие из низкоуглеродистой стали с последующим обезуглероживающим отжигом покрытия (см. SU 817453 A1, 30.03.1981 г.).

Недостатком известного способа является быстрый износ покрытия ролика, обусловленный проскальзыванием полосы по его поверхности.

Известен способ изготовления печного ролика с газотермическим покрытием из подслоя нихрома и оксида циркония (Аптерман В.Н., Тымчак В.М. Протяжные печи. - М.: Металлургия, 1969. - С.187-188).

Недостатком данного способа является перенос материала полосы на покрытие ролика.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является способ изготовления печного ролика с газотермическим покрытием, состоящим из подслоя и рабочего слоя на основе оксида алюминия (Аптерман В.Н., Тымчак В.М. Протяжные печи. - М.: Металлургия, 1969. С.188).

Данный способ принят за прототип.

К недостатку прототипа следует отнести выкрашивание Аl₂О₃ в процессе эксплуатации ролика.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение долговечности и качества покрытия печных роликов.

Поставленная задача решается тем, что в способе упрочнения печного ролика из хромоникелевой стали, включающем нанесение газотермического покрытия, содержащего подслой и рабочий слой на основе оксида алюминия, особенность состоит в том, что подслой получают напылением термореагирующего порошка Ni-Al, а рабочий слой - напылением смеси Ni-Al сплава и оксида алюминия с содержанием оксида алюминия в смеси не менее 50% по объему. При этом толщина рабочего слоя составляет 0,6-0,8 мм.

Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат.

Подслой, полученный напылением именно термореагирующего порошка Ni-Al, обеспечивает высокую прочность сцепления бочки ролика из хромоникелевой стали с покрытием из смеси Ni-Al сплава и оксида алюминия с содержанием оксида алюминия в смеси не менее 50% по объему. Рабочий слой, полученный напылением смеси Ni-Al сплава и оксида алюминия с содержанием оксида алюминия в смеси не менее 50% по объему, обладает высокими коррозионной, износо- и жаростойкостью и препятствует образованию наростов в процессе эксплуатации. При этом толщина рабочего слоя 0,6-0,8 мм является наиболее рациональной для длительной работы покрытия без образования наростов на поверхности ролика.

При содержании Аl₂О₃ в смеси с Ni-Al сплавом менее 50% по объему происходит износ покрытия.

Пример. Покрытие на поверхности трех роликов состоит из подслоя и рабочего слоя. Подслой получен напылением термореагирующего материала ПТ-Ю5Н толщиной 0,1-0,2 мм. Рабочий слой получен напылением одного из трех вариантов смеси ПН85Ю15:Аl₂O₃ - 1:10, 1:1, 2:1 по объему толщиной 0,6-0,8 мм на каждый ролик. Рабочий слой шлифован.

В процессе эксплуатации роликов с покрытием ПН85Ю15:Аl₂O₃ - 1:10 и 1:1 на агрегате непрерывного отжига в течение шести месяцев не было отмечено наростов на их поверхности при незначительном уменьшении толщины покрытия. На поверхности ролика с покрытием ПН85Ю15:Аl₂O₃=2:1, работающего одновременно с первыми двумя роликами, произошел износ покрытия и начали образовываться наросты.

Предотвращение образования наростов при сохранении покрытия на ролике с газотермическим покрытием в виде подслоя, полученного напылением термореагирующего Ni-Al порошка, и рабочего слоя, полученного напылением смеси Ni-Al сплава и оксида алюминия с содержанием оксида алюминия в смеси не менее 50% по объему, способствует долговечности покрытия печных роликов и повышению качества полосы.