本發明屬于連續鑄鋼設備技術領域，具體涉及一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結晶器銅板。

背景技術：

結晶器銅板作為連鑄生產的關鍵設備，作業條件很苛刻，其技術性能將直接影響到鑄坯質量及作業率。在連鑄生產中，結晶器銅板內表面上部區域直接與高溫鋼液、熔融的保護渣接觸，澆鑄時，結晶器銅板內表面上部受高溫鋼水的沖刷、侵蝕作用，在這樣的環境下，要求結晶器銅板上部強度高且具有優秀的耐侵蝕性能，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，從而惡化鑄坯質量；（2）初始形成的連鑄坯殼厚度不均，容易產生裂紋等缺陷。而結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定的鑄坯，同時下部接觸的是冷卻形成的鑄坯，鑄坯與結晶器銅板表面之間產生巨大的滑動摩擦力，因此，結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境污染嚴重，且涂層與基體之間均屬于機械結合，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合，但在應用中會出現銅滲入到鋼錠中，會嚴重影響鋼坯的質量。激光熔覆技術的出現，為克服這些技術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揮兩者的優勢，彌補相互間的不足。現行的結晶器銅板表面激光熔覆合金粉末的技術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，嚴重影響穩定鑄坯的形成，悖離了快速成型的本質。

技術實現要素：

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

本發明的目的是這樣實現的：一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結晶器銅板，它包括，它包括結晶器銅板基體，其特征在于：所述的結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。

本發明的有益效果：本發明解決了電鍍、熱噴涂等表面強化技術中污染環境、涂層易脫落、強度低、降低鑄坯質量等問題。并且本發明將結晶器銅板基體表面的熔覆層分為上下兩部分，解決了現有技術中的結晶器銅板工作面全部熔覆單一涂層材質而存在問題。銅板上部為陶瓷涂層，其強度高、抗熱疲勞性能好，避免了結晶器銅板表面上部因為接觸高溫鋼液，而出現的侵蝕、剝落現象，并且陶瓷涂層導熱性能差，避免了鑄坯裂紋的產生，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的磨損等現象，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率和連鑄坯質量、產量，保證企業生產穩定運行，總之本發明具有能夠延長結晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質量和產量的優點。

附圖說明

圖1是本發明一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結晶器銅板的主視圖。

圖2是本發明一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結晶器銅板的左視圖。

圖中：1、結晶器銅板基體 2、上部陶瓷涂層 3、下部金屬涂層。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明。

實施例1

如圖1和圖2所示，一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結晶器銅板，它包括，它包括結晶器銅板基體1，其特征在于：所述的結晶器銅板基體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將WC-12Co(質量分數)粉末進行噴涂，完成后用激光熔覆技術進行重熔，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，所制得的金屬涂層厚度為2mm，經加工后結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，總之本發明具有能夠延長結晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質量和產量的優點。

實施例2

如圖1和圖2所示，一種耐熱蝕耐磨梯度涂層結晶器銅板，它包括，它包括結晶器銅板基體1，其特征在于：所述的結晶器銅板基體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。經加工后結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，總之本發明具有能夠延長結晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質量和產量的優點。

實施例3

本發明在實施時，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，經加工后結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，總之本發明具有能夠延長結晶器使用壽命、提高連鑄機工作效率、鑄坯質量和產量的優點。