在鋼鐵工業(yè)中，大量的生產(chǎn)設(shè)備都處于高溫、高速、重負(fù)載或腐蝕環(huán)境下運行。因此，這些工件的質(zhì)量和使用壽命將直接影響工廠的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、和生產(chǎn)成本。

 

　　目前熱噴涂技術(shù)在鋼鐵工藝裝備中的應(yīng)用主要集中在特殊工況和表面有特殊要求的場合。最典型的應(yīng)用為：熱鍍鋅的沉沒輥、穩(wěn)定輥，各種退火爐的爐輥，結(jié)晶器的短邊銅板以及冷熱軋工藝輥。

 

　　汽車工業(yè)的高速發(fā)展，對冷軋和鍍鋅鋼板的表面質(zhì)量的要求不斷提高。尤其是自從汽車鋼板采用合金化鍍鋅以來，冷軋熱鍍鋅機(jī)組沉沒輥的表面狀態(tài)和使用壽命就成為鍍鋅鋼板生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)難點。20世紀(jì)80年代初，開始生產(chǎn)Al-Zn合金鋼板后沉沒輥輥面磨損加劇，更換頻繁，國際上就開始研究輥面強化技術(shù)。20世紀(jì)80年代中期采用噴涂Co-Cr合金，使用壽命提高5倍。后來開發(fā)出用HVOF工藝噴涂的碳化鎢－鈷涂層，基本上解決了合金化鍍鋅鋼板生產(chǎn)的技術(shù)難題。通過改進(jìn)涂層表面通孔密封處理工藝，沉沒輥的耐鋅浸潤性和耐磨性較80年代以前提高了近50倍。近期，還開發(fā)出沉沒輥用MoB-CoCr材料的HVOF涂層。此涂層在610℃的Al-Zn熔體中浸泡后，幾乎不出現(xiàn)Al和Zn向涂層擴(kuò)散或滲透現(xiàn)象，具有良好的抗鋅鋁滲透能力、優(yōu)異的穩(wěn)定性和極好的耐磨性。

 

　　冷軋連續(xù)退火機(jī)組爐輥長期在高溫下工作，表面磨耗快，而且表面易產(chǎn)生結(jié)瘤，從而損傷帶鋼表面，尤其高強鋼的開發(fā)生產(chǎn)，進(jìn)一步加劇了爐輥的損耗。由于高強鋼中的Mn含量較高，錳原有的氧化鋁涂層在高溫下極易與發(fā)生反應(yīng)，生成Mn_1.5Cr_1.5O₄和MnAl₂O₄積瘤物，從而嚴(yán)重影響帶鋼質(zhì)量。采用熱噴涂涂層來解決爐輥的表面質(zhì)量問題是已經(jīng)證明的最有效的方法之一。目前爐輥表面的常用的材料有：MCrAlY、Cr₃C₂-NiCr和MCrAlY+Al₂O₃。為進(jìn)一步適應(yīng)退火爐爐況的變化并提高涂層的綜合性能，近年來不斷開發(fā)出應(yīng)用于爐輥表面的新涂層，如：CoNiCrAlTaY、Cr₂O₃-Al₂O₃、ZrO2-Si2O3、CoCrAlY-CrB/Y₂O₃，以及納米材料涂層、自清理涂層等等。用于高強鋼（HSS）生產(chǎn)的爐輥，工作溫度更高（1100～1200℃），其高含量的錳易在高溫下與化學(xué)穩(wěn)定性差的陶瓷材料中的金屬元素反應(yīng)，化合生成結(jié)瘤物。結(jié)瘤物不但損傷鋼板，而且還加快了爐輥涂層的失效和剝離?，F(xiàn)有涂層的使用效果均不理想，因此需要開發(fā)適用于高強鋼生產(chǎn)的有較長使用壽命的新型涂層。

 

　　鋼鐵工業(yè)的連鑄機(jī)結(jié)晶器銅板是連鑄機(jī)的關(guān)鍵件，過去結(jié)晶器短（窄）邊銅板因高溫、氧化和磨損等原因，使用壽命極短，嚴(yán)重影響連鑄機(jī)的生產(chǎn)效率和鑄坯質(zhì)量。美、日等國對此也做了長期研究。

 

　　連鑄結(jié)晶銅板從20世紀(jì)70年代起，經(jīng)歷了裸板、鍍鉻、鍍鎳、鍍鎳-鐵、鍍鎳-鈷，發(fā)展到現(xiàn)在長邊銅板的鈷-鎳電鍍層，短邊銅板的熱噴涂涂層。

 

　　結(jié)晶器銅板的熱噴涂工藝應(yīng)考慮三個重要方面：涂層特性；涂層可靠性；銅板母材物性體現(xiàn)。涂層材料選用特定的鎳基自熔性合金。這種自熔性合金材料能在熔融時與基材良好結(jié)合，重熔層組織致密，涂層材料又具有很好的耐磨性。眾所周知，自熔性材料的噴涂是有一定困難的，主要是自熔性合金涂層的凝固/收縮會生成很大的拉應(yīng)力，涂層厚度達(dá)到一定值時極易剝離。采用超音速火焰噴涂就可滿足要求，這是因為HVOF工藝的高速度，噴出的粉末顆粒主要獲得的是動能，涂層極為致密，極少氧化，高速撞擊得到的是壓應(yīng)力涂層，涂層可以噴很厚。致密涂層在重熔時傳熱好，可在銅板表面均勻地熔敷。

 

　　此外，熱噴涂技術(shù)還在多種工件上取得成功應(yīng)用，大大提高了工件的使用壽命。如與沉沒輥一起工作的上、下穩(wěn)定輥；以熱軋層流輥為代表的輸送輥類，熱軋輥、冷軋輥、導(dǎo)輥、支撐輥等。