重点实验室主导制订国际标准ISO 4289: 2023(冶金轧辊超音速火焰喷涂金属陶瓷涂层指导与要求),该标准由安徽工业大学主导,联合安徽马钢表面技术股份有限公司、华电电力科学研究院有限公司、泰尔重工股份有限公司、广州绿邦环境技术有限公司、北矿新材科技有限公司等单位制定。
冶金轧辊作为钢铁工业的关键部件,其表面质量直接影响产品精度与生产效率。超音速火焰喷涂(HVOF)凭借高致密度、强结合力等优势,已成为提升轧辊耐磨性和使用寿命的关键技术。该标准规范了HVOF金属陶瓷涂层的材料选择、基体预处理、后处理及质量和性能评估方法,促进了该技术在轧辊制造领域的标准化应用。
主要内容:
(1) 涂层材料选择:轧辊主要失效形式包括腐蚀、磨损及高温氧化等。涂层材料选择需依据具体失效形式确定:
(2) 涂层制备:待喷涂辊面需通过稀硫酸浸泡去除表面杂质和残留锌,检查并处理缺陷后再经喷砂粗化处理;HVOF喷涂应按ISO 14921进行操作;涂层后处理包括封孔处理、热处理及动/静平衡测试。
(3) 厚度检测:a)破坏性方法,切割试样后参照ISO 9220的规定用SEM检测;b)无损方法,将三组磁性样品固定在待喷涂的轧辊旁边,保持喷涂距离一致,喷涂、冷却后通过涡流测厚仪检测,检测点数随磁性样品的面积逐渐增加。
(4) 硬度检测:选用维氏压头,载荷大于3 N,载荷保持时间10 s,压痕对角线宽度应大于20 μm。表面硬度需检测10个点以上,以保证数据的准确性;截面硬度需检测从基材到顶部工作层的三条不同的线,并避开涂层与基体界面附近不稳定的区域。
(5) 摩擦学性能检测:滑动摩擦性能采用球-盘法参照ISO 20808的规定进行检测,具体参数根据轧辊类型对应调整;静摩擦性能通过直接测量辊面涂层与钢板之间的滑动摩擦系数进行评估。
(撰稿:姜自涛 杨康 审核:张林 张世宏)