本發(fā)明屬于連續(xù)鑄鋼設備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結(jié)晶器銅板。

背景技術(shù)：

結(jié)晶器銅板作為連鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵設備，作業(yè)條件很苛刻，其技術(shù)性能將直接影響到鑄坯質(zhì)量及作業(yè)率。在連鑄生產(chǎn)中，結(jié)晶器銅板內(nèi)表面上部區(qū)域直接與高溫鋼液、熔融的保護渣接觸，澆鑄時，結(jié)晶器銅板內(nèi)表面上部受高溫鋼水的沖刷、侵蝕作用，在這樣的環(huán)境下，要求結(jié)晶器銅板上部強度高且具有優(yōu)秀的耐侵蝕性能，同時要具有一定的隔熱作用，因為此時溫度高，如果散熱過快，會明顯降低鑄坯的質(zhì)量：（1）導熱過快，溫度梯度過大，使得鑄坯凝固組織中柱狀晶的傾向明顯增加，從而惡化鑄坯質(zhì)量；（2）初始形成的連鑄坯殼厚度不均，容易產(chǎn)生裂紋等缺陷。而結(jié)晶器中下部需要有好的導熱性能，這樣才能在冷卻水的作用下形成穩(wěn)定的鑄坯，同時下部接觸的是冷卻形成的鑄坯，鑄坯與結(jié)晶器銅板表面之間產(chǎn)生巨大的滑動摩擦力，因此，結(jié)晶器銅板下部要求導熱性能好，且具有高硬度和好的耐磨性，銅及銅合金并不能滿足以上所述性能要求，須對其進行表面處理。目前，對于結(jié)晶器銅板已有多種表面處理方法(主要有電鍍、熱噴涂、化學熱處理、激光熔覆等)，但是電鍍與熱噴涂對環(huán)境污染嚴重，且涂層與基體之間均屬于機械結(jié)合，涂層易脫落，硬度不高，耐磨性差；化學熱處理滲層與基體之間是冶金結(jié)合，但在應用中會出現(xiàn)銅滲入到鋼錠中，會嚴重影響鋼坯的質(zhì)量。激光熔覆技術(shù)的出現(xiàn)，為克服這些技術(shù)難點提供了新的能量源和解決思路。激光熔覆是利用高能激光束輻射，通過迅速熔化、擴展和凝固，在基體表面熔覆一層具有特殊物理、化學或力學性能的材料，構(gòu)成一種新的復合材料，以彌補基體所缺少的性能，這種復合材料能充分發(fā)揮兩者的優(yōu)勢，彌補相互間的不足?，F(xiàn)行的結(jié)晶器銅板表面激光熔覆合金粉末的技術(shù)銅板表面均為單一的金屬涂層(Ni基、Co及或者兩者相組成的合金涂層等)，不能滿足銅板表面上部的耐侵蝕、低導熱性的要求；有的是在銅板表面制備了陶瓷涂層，達到了高強度、耐侵蝕、耐磨損、上表面低導熱性的目標，但是下表面陶瓷導熱性能差，嚴重影響穩(wěn)定鑄坯的形成，悖離了快速成型的本質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能夠延長結(jié)晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量的結(jié)晶器銅板的耐熱蝕耐磨梯度涂層結(jié)晶器銅板。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結(jié)晶器銅板，它包括，它包括結(jié)晶器銅板基體，其特征在于：所述的結(jié)晶器銅板基體的表面設置有激光熔覆制得的熔覆層，所述的熔覆層包括上部陶瓷涂層與下部金屬涂層，所述的上部陶瓷涂層的厚度為0.2-0.5mm，所述的下部金屬涂層的厚度為0.5-2.5mm。

所述的耐熱蝕耐磨梯度涂層的結(jié)晶器銅板的各處總壁厚相等。

所述的上部陶瓷涂層與下部金屬涂層等高涂層，且所述上部陶瓷涂層的高度為液面上下100mm-150mm。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明解決了電鍍、熱噴涂等表面強化技術(shù)中污染環(huán)境、涂層易脫落、強度低、降低鑄坯質(zhì)量等問題。并且本發(fā)明將結(jié)晶器銅板基體表面的熔覆層分為上下兩部分，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)晶器銅板工作面全部熔覆單一涂層材質(zhì)而存在問題。銅板上部為陶瓷涂層，其強度高、抗熱疲勞性能好，避免了結(jié)晶器銅板表面上部因為接觸高溫鋼液，而出現(xiàn)的侵蝕、剝落現(xiàn)象，并且陶瓷涂層導熱性能差，避免了鑄坯裂紋的產(chǎn)生，降低了凝固組織中柱狀晶的形成傾向，從而提高了鑄坯的質(zhì)量；下部為金屬涂層，其導熱性好、硬度高、耐磨性好，達到了使鋼液快速成型的目的，并避免了銅板下部因為拉坯引錠而出現(xiàn)的磨損等現(xiàn)象，從而延長了銅板的使用壽命，極大程度提高了連鑄機的作業(yè)率和連鑄坯質(zhì)量、產(chǎn)量，保證企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定運行，總之本發(fā)明具有能夠延長結(jié)晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結(jié)晶器銅板的主視圖。

圖2是本發(fā)明一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結(jié)晶器銅板的左視圖。

圖中：1、結(jié)晶器銅板基體 2、上部陶瓷涂層 3、下部金屬涂層。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例1

如圖1和圖2所示，一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結(jié)晶器銅板，它包括，它包括結(jié)晶器銅板基體1，其特征在于：所述的結(jié)晶器銅板基體1的表面設置有激光熔覆制得的熔覆層，所述的熔覆層包括上部陶瓷涂層2與下部金屬涂層2，所述的上部陶瓷涂層2的厚度為0.2-0.5mm，所述的下部金屬涂層3的厚度為0.5-2.5mm。

本發(fā)明在實施時，上部陶瓷涂層WC基金屬陶瓷涂層，其制備步驟是先用超音速火焰噴涂技術(shù)將WC-12Co(質(zhì)量分數(shù))粉末進行噴涂，完成后用激光熔覆技術(shù)進行重熔，制得陶瓷涂層，其厚度為0.3mm；下部金屬涂層為鈷基合金涂層，其熔覆材料(重量百分比)為C 0.6、Cr 20、W 5、Mo 3、Si 0.8、Fe 0.4、Ni 10、Nb 5，余量為Co，制備方法為預置涂層激光熔覆技術(shù)，所制得的金屬涂層厚度為2mm，經(jīng)加工后結(jié)晶器銅板各處總壁厚相等，且上部涂層高度為液面上下100mm-150mm，總之本發(fā)明具有能夠延長結(jié)晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量的優(yōu)點。

實施例2

如圖1和圖2所示，一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結(jié)晶器銅板，它包括，它包括結(jié)晶器銅板基體1，其特征在于：所述的結(jié)晶器銅板基體1的表面設置有激光熔覆制得的熔覆層，所述的熔覆層包括上部陶瓷涂層2與下部金屬涂層2，所述的上部陶瓷涂層2的厚度為0.2-0.5mm，所述的下部金屬涂層3的厚度為0.5-2.5mm，所述的耐熱蝕耐磨梯度涂層的結(jié)晶器銅板的各處總壁厚相等，所述的上部陶瓷涂層2與下部金屬涂層3等高涂層，且所述上部陶瓷涂層2的高度為液面上下100mm-150mm。

本發(fā)明在實施時，上部陶瓷涂層為硼化物陶瓷涂層，其熔覆材料(重量百分比)為10%供硼劑BC4、10%催滲劑KBF以及余量填料粉末SiC，經(jīng)充分球磨混合后采用預置粉末激光熔覆的方式制得0.5mm的硼化物陶瓷涂層；下部金屬涂層為鎳基合金涂層，其熔覆材料(重量百分比)為Ni 56、Cr 17、W 8.5、Mo 9.3、Al 1、Ti 2.9、C 0.3、Si 2.5、B 2.5，采用同步送粉的方式制得0.5mm的金屬涂層。經(jīng)加工后結(jié)晶器銅板各處總壁厚相等，且上部涂層高度為液面上下100mm-150mm，總之本發(fā)明具有能夠延長結(jié)晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量的優(yōu)點。

實施例3

本發(fā)明在實施時，上部陶瓷涂層為0.2mm的ZrO2陶瓷涂層；下部金屬涂層為1mm的鎳基、鈷基合金粉末交替形成的金屬涂層，經(jīng)加工后結(jié)晶器銅板各處總壁厚相等，且上部涂層高度為液面上下100mm-150mm，總之本發(fā)明具有能夠延長結(jié)晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質(zhì)量和產(chǎn)量的優(yōu)點。