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目前，我国铝加工行业存在能耗高、成品率低、利润低、高端产品生产困难等问题。为了解决这一现状，伊川电力集团引进了Hazelett铝合金高速连铸连轧生产线。该生产线目前已投产，但在使用过程中存在钢带涂层使用寿命较短，粘铝，性能稳定性不足，传热不够均匀，钢带完全依赖于进口等问题。钢带作为铝合金高速连铸连轧的结晶器，对板带质量有着重要影响，同时也是制约我国铝合金高速连铸连轧技术发展的关键因素之一。本文以金属基陶瓷涂层制备方法为基础，采用国内现有的大气等离子喷涂（APS）设备，在低碳钢表面制备了氧化镁部分稳定氧化锆（MSZ）涂层和氧化钇部分稳定氧化锆（YSZ）涂层。根据高速连铸连轧铝合金板坯用钢带涂层的使用性能要求，对MSZ、YSZ涂层的抗铝液侵蚀性能、高温润湿性、组织形貌与表面粗糙度、热扩散性能、常温耐磨性、高温耐磨性、抗弯曲疲劳性和抗热疲劳性等性能进行了研究，并与Hazelett铝合金连铸连轧用钢带涂层性能进行对比。得出了以下主要结论：①所制备的MSZ、YSZ涂层均不与铝液发生反应，化学性质稳定， MSZ、YSZ涂层在高温下均与铝液不润湿，YSZ涂层的不润湿性优于MSZ、Hazelett涂层；MSZ、YSZ、Hazelett涂层的表面粗糙度分别为10um、9um和7um，在一定范围内，较大的粗糙度有利于增强铝液与不可润湿涂层的不润湿性；②在400oC-600oC范围，MSZ、YSZ和Hazelett涂层的热扩散系数分别为0.067-0.0967cm2/s、0.057-0.0794cm2/s、0.0565-0.0919cm2/s。采用ANSYS软件对50um厚的YSZ涂层在550oC-700oC范围内的隔热效果进行分析，其隔热能力不低于120℃，可有效降低基体温度，防止钢带扭曲变形。③常温下，MSZ、YSZ和Hazelett涂层的平均稳定摩擦系分别为0.29，0.15和0.26，YSZ涂层耐磨性最好；600oC下，MSZ、YSZ和Hazelett涂层的平均稳定摩擦系数分别为0.37，0.23，0.34。MSZ涂层高温磨擦60min已完全失效，部分基体已经暴露； YSZ涂层的过渡层也产生了一定程度的磨损。Hazelett涂层过渡层已产生较大程度磨损，表面产生了严重的犁沟；涂层在高温下的磨损形式主要是由高温循环载荷和磨削粘附引起的犁沟和片层剥落；④MSZ、YSZ、Hazelett涂层在弯曲疲劳实验周期内均未发生明显的失效，但都出现了裂纹的萌生与扩展。MSZ、YSZ涂层表面的未完全熔化颗粒与孔隙结构有效阻碍了裂纹的扩展，其抗弯曲疲劳性能较好。Hazelett涂层表面较平滑，裂纹扩展较严重，部分区域甚至发生了片层剥落。⑤MSZ、YSZ涂层的平均热疲劳失效寿命分别为58次、62次，高于Hazelett涂层的30次，MSZ涂层热疲劳失效是由陶瓷层自身结合强度较弱所致；YSZ、Hazelett涂层的热疲劳失效主要是由涂层之间热膨胀系数不匹配以及热生长氧化物引起的。