1涂層外表積瘤

　　爐輥外表積瘤如圖l所示，即爐輥外表粘附金屬或化合物構(gòu)成的較大顆粒，外表積瘤是爐輥涂層失效的主要方式，其失效原因很復(fù)雜，與爐輥涂層資料成分及連退出產(chǎn)線工況環(huán)境有很大關(guān)聯(lián)性。其產(chǎn)生的主要原因有：①爐輥外表微粒的界面氧化，氧化部位附著氧化物、金屬粉；②爐輥外表高溫硬度下降，產(chǎn)生劃痕并氧化，或附著金屬粉；③爐輥外表和鋼板外表的氧化物產(chǎn)生化合反應(yīng)；④爐輥外表局部被鋼板滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱灼傷；⑤復(fù)原氣氛下氧化物的復(fù)原和活化。

　　可見，氧化物和金屬粉是引起積瘤的主要原因。大量的文獻(xiàn)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也標(biāo)明，錳氧化物和鐵氧化物等對爐輥涂層積瘤失效影響十分大。

2涂層掉落失效

　　爐輥外表熱噴涂涂層的掉落(圖2)一般表現(xiàn)為以下三種方式。

　　(1)爐輥涂層外表積瘤物的掉落。當(dāng)外表積瘤物為很小的幾微米，且掉落速度很慢時(shí)，這種掉落現(xiàn)象會(huì)減輕積瘤構(gòu)成，故可以削減退火鋼板外表印痕，確保鋼板外表質(zhì)量，接連退火爐輥外表自整理涂層(5．5BN／Ni一14Cr-8Fe-3．*1)的使用原理即基于此。反之，當(dāng)外表積瘤物面積較大，或許掉落速度較快時(shí)，則會(huì)加重積瘤構(gòu)成和形成鋼板外表缺陷。

　　(2)爐輥涂層熱震掉落。很多爐輥外表涂層不簡單產(chǎn)生化合反應(yīng)而構(gòu)成積瘤物，其具有滿足的抗堆積性能。但往往因其熱性能(尤其是熱脹大系數(shù))或機(jī)械物理性質(zhì)與爐輥的原料差別很大，實(shí)踐工作溫度變化時(shí)匹配性較差，在涂層／輥基材結(jié)合處產(chǎn)生剪切應(yīng)力，這種應(yīng)力因涂層在爐內(nèi)高溫下接受外表載荷時(shí)晶體結(jié)構(gòu)的改動(dòng)(產(chǎn)生相變)或涂層蠕變，會(huì)形成涂層熱震，開裂掉落。當(dāng)然，如涂層制備挑選的手法不妥或工藝參數(shù)欠妥，也簡單引起涂層剝落現(xiàn)象。

　　(3)爐輥涂層穩(wěn)定性差，導(dǎo)致涂層脆化掉落。涂層資料穩(wěn)定性差，一方面指涂層資料的化學(xué)穩(wěn)定性不行，工況條件下涂層資料會(huì)與外來物質(zhì)產(chǎn)生化合反應(yīng)。這不只會(huì)改動(dòng)涂層自身原有屬性，而且可能還會(huì)構(gòu)成新的化學(xué)生成相，進(jìn)而使得涂層原有性能削弱或消失。如NiC-Cr3C2涂層在較高溫度下因?yàn)槊撎糃r3C2會(huì)向脆性的Cr7C3或Cr23C6相轉(zhuǎn)變。一起，鉻和碳化鉻生成的致密氧化鉻Cr2O3會(huì)向不穩(wěn)定的C內(nèi)，相轉(zhuǎn)變；故高溫下涂層會(huì)產(chǎn)生脹大，而溫度下降時(shí)的壓應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致涂層掉落。另一方面是涂層資料的物理穩(wěn)定性不行，在實(shí)踐工況條件(溫度、載荷、觸媒物質(zhì))產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，涂層資料的物理或機(jī)械性能會(huì)隨之改動(dòng)，也會(huì)形成涂層性能惡化。例如關(guān)于ZrO2-8Y2O3涂層，當(dāng)溫度呈現(xiàn)大的波動(dòng)時(shí)，ZrO2會(huì)由立方相向斜方相轉(zhuǎn)變，引起體積脹大，溫變時(shí)導(dǎo)致涂層開裂掉落；此外，當(dāng)存在氧化錳和氧化鐵物質(zhì)時(shí)，也會(huì)促進(jìn)ZrO2由立方相向斜方相轉(zhuǎn)變，引起體積脹大，導(dǎo)致涂層開裂掉落。

3涂層摩擦磨損失效

　　在現(xiàn)代接連退火出產(chǎn)線上，尤其是高溫段，爐輥外表熱噴涂涂層還需要有很高的抗磨損抗劃傷特性。因?yàn)樵诠r條件下，爐輥鋼材會(huì)因高溫而被軟化，并在外表生成氧化鐵鱗，加之爐輥基材此時(shí)的高溫硬度也顯著降低，故當(dāng)高溫鋼制品在爐輥上運(yùn)動(dòng)乃至細(xì)微滑動(dòng)時(shí)，鋼鐵制品與輥?zhàn)又g的摩擦磨損率增大，不只十分簡單產(chǎn)生高溫粘著磨損，也十分簡單產(chǎn)生劃痕和劃傷。爐輥的磨損和劃傷也是導(dǎo)致涂層資料積瘤失效的重要誘因之一。