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,避免耐磨板和鋼水的接觸,延長結晶器壽命,耐磨板表面層必須具有優異的耐磨性。目前的方法有:
1、金屬電鍍層
根據沉積金屬元素的組合形式,金屬鍍層可分為單一金屬鍍層、合金金屬鍍層及復合鍍層。通過加入性質各異的金屬,在單一金屬鍍層的基礎上,發展出了合金鍍層。在金屬或合金中摻入第二相顆粒,可得到具有優異性能的復合鍍層。有Ni鍍層、Ni-Cr層、Co-Ni層、Ni-Fe-W鍍層等。
2、噴涂層
利用熱噴涂技術可在工件表面獲得噴涂層,具體作法是將噴涂材料加熱到熔融或半熔融狀態,用高速氣流將其霧化、加速,以高速噴射在工件表面。噴涂層材料包括粉體、絲狀金屬、金屬陶瓷等固體,經加工后可形成金屬合金層、陶瓷涂層及金屬陶瓷涂層。有:Cr3C2p/NiCr涂層、ZrO2/NiCr金屬陶瓷涂層等。
3、激光熔覆層
激光熔覆層是利用高能激光束輻照,材料迅速熔化、擴展和凝固,經過復雜的物理、化學以及冶金變化,在基材表面形成一層具有特殊化學和力學性能復合材料。應用于結晶器表面改性的激光熔覆層,分為純金屬熔覆層和引入增強相的復合層。
4、滲層
滲層是通過將金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質中保溫,使一種或幾種元素滲入工件表面,形成的合金層。滲層與基體結合牢固,而且滲層硬度更高;在保持高硬度的同時兼顧耐磨性。但滲層的金屬與銅晶格之間的擴散較難控制,較高的成本限制了其應用。
目前看來,經過多年的發展,以電鍍生產為主的結晶器表面耐磨層將仍占據主要位置。熱噴涂、激光融覆涂層由于自身的性能優勢也將得到長遠發展。今后,電鍍技術制備的耐磨層將同其他表面技術耐磨層共存、優勢互補。