[發(fā)明專利]金屬陶瓷瓦楞輥

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910273144.3
• 申請(qǐng)日: 2009-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN102092152A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚松柏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 姚松柏
• 主分類號(hào): B31F1/20
• 分類號(hào): B31F1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬陶瓷瓦楞輥及其制造方法。

背景技術(shù)

瓦楞輥是單面瓦楞紙板機(jī)上最主要的工作部件。在瓦楞紙板生產(chǎn)過程中，被加熱烘干的瓦楞原紙高速的送入上下對(duì)滾的瓦楞輥中間軋制粘合成瓦楞紙板。由于瓦楞輥工作溫度高，其筒體溫度一般被加熱到200℃以上；楞尖窄小；相對(duì)運(yùn)動(dòng)快，有些先進(jìn)的高速生產(chǎn)線運(yùn)行速度甚至達(dá)到300M/MIN；處在無潤(rùn)滑的干摩擦狀態(tài)下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，尤其是瓦楞原紙中或多或少的含砂導(dǎo)致了瓦楞輥楞齒的劇烈磨損，使其成為經(jīng)常需要更換修復(fù)，資金占用量大的易耗品。其質(zhì)量和性能直接決定著瓦楞紙板的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平。為了提高耐磨性，延長(zhǎng)瓦楞輥的使用壽命，各生產(chǎn)廠家想到了各種可能的制造方法以滿足客戶的要求，比如在中華人民共和國(guó)輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T?1447.1-2000《單面瓦楞紙板機(jī)??瓦楞輥》中，對(duì)瓦楞輥齒形表面的硬化處理，列舉了一些較為成熟的處理方法，成為這些生產(chǎn)工藝的典型代表：

a)氮化：氮化深度0.3mm～0.6mm，HRC55～60；

b)感應(yīng)淬火：硬化層深度大于1mm，HRC55～60；

c)滲碳淬火：滲碳深度0.8mm～1.2mm，HRC55～60；

d)激光淬火：硬化層深度0.5mm～1mm，HRC55～60；

e)鍍硬鉻

以上硬化處理均是基于筒體材料含碳量在0.35％～0.55％范圍內(nèi)的合金結(jié)構(gòu)鋼35CrMo、42CrMo、40CrNiMoA、45CrNiMoV或碳素結(jié)構(gòu)鋼45鋼、50Mn鋼等加工得到的。在上述各種硬化處理工藝中，單純的氮化，如效果最為優(yōu)良的離子氮化，因其設(shè)備投資大，工藝周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高昂和難以避免的狹縫現(xiàn)象及邊角效應(yīng)導(dǎo)致對(duì)復(fù)雜大件的處理困難，質(zhì)量不穩(wěn)定，已經(jīng)被大多數(shù)生產(chǎn)廠家所淘汰；滲碳淬火因處理溫度高，零件變形大而在實(shí)際生產(chǎn)中基本上未被采用；激光淬火因其功率控制不穩(wěn)定易燒傷工件，導(dǎo)致瓦楞輥楞尖的塌陷，還處于小批量試用階段。事實(shí)上大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用的瓦楞輥生產(chǎn)的齒面硬化的主流工藝是感應(yīng)淬火+鍍硬鉻。實(shí)際使用證明采用上述工藝生產(chǎn)的瓦楞輥，其壽命在1000萬米左右，在現(xiàn)今飛速發(fā)展的高速重型瓦楞紙板生產(chǎn)線上往往只能使用半年甚至三個(gè)月就要更換復(fù)修。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有瓦楞輥耐磨性能差，使用壽命短的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種金屬陶瓷瓦楞輥及其制造方法，將瓦楞輥進(jìn)行復(fù)合化學(xué)鍍處理，在鋼基體表面鍍覆上一層厚約0.05-0.10毫米，彌散分布著納微米碳化硅、三氧化二鋁、金剛石等硬質(zhì)顆粒的Ni-P或Ni-B合金的金屬陶瓷層，形成既保留金屬的韌性又增加陶瓷的耐磨性的瓦楞輥，該方法提高了瓦楞輥齒表面的硬度和防腐性，使瓦楞輥的耐磨性能，抗咬合性能和抗疲勞性能得到了大幅度的提高。

本發(fā)明的金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法是：采用回火穩(wěn)定性高的鋼種作為基體材料，經(jīng)鍛造，機(jī)械加工，熱處理后制成高精度的瓦楞輥毛坯，然后進(jìn)行復(fù)合化學(xué)鍍處理，使機(jī)體表面鍍覆上一層高硬度，耐腐蝕的金屬陶瓷鍍層，鍍后的瓦楞輥進(jìn)行400℃熱處理進(jìn)一步提高表面硬度，增強(qiáng)耐磨性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括：

1、采用Cr5Mo1V；Cr4W2MoV等鋼種作為瓦楞輥的基體材料，經(jīng)鍛造，機(jī)加工后淬火加兩次高溫回火，使之硬度在500℃的高溫下依然保持HRC60以上的硬度，給予隨后的金屬陶瓷鍍層以良好的支撐。

2、鋼基體經(jīng)除油除銹，表面活化后進(jìn)入鍍槽進(jìn)行復(fù)合化學(xué)鍍，溫度控制在80-95℃，時(shí)間5-8小時(shí)，復(fù)合彌散的硬質(zhì)微粒為Al2O3、SiC、金剛石等納微米材料，基質(zhì)金屬為Ni-P或Ni-P合金，施鍍過程中溶液進(jìn)行連續(xù)過濾和適當(dāng)攪拌。

3、鍍后施以400℃一小時(shí)時(shí)效處理使鍍層晶化，硬度達(dá)到Hv1100-1400。

本發(fā)明的瓦楞輥表面經(jīng)過復(fù)合化學(xué)鍍處理后，形成0.05-0.10毫米厚度的金屬陶瓷鍍層，，具有高硬、高強(qiáng)、高韌性等特點(diǎn)，賦予該瓦楞輥以優(yōu)良的耐磨損、耐腐蝕和耐高溫性能，顯著提高瓦楞輥的工作質(zhì)量和使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的瓦楞輥及其表面處理方法和制造工藝作進(jìn)一步詳細(xì)描述，以下所列實(shí)施例為本發(fā)明的非限定性實(shí)施例，有關(guān)成分配比和工藝參數(shù)可在允許的范圍進(jìn)行調(diào)整，這種調(diào)整對(duì)本發(fā)明沒有實(shí)質(zhì)性影響。

實(shí)施例一：本例的瓦楞輥材料選用Cr5Mo1V精鍛件制成套管，材料外徑φ426mm，長(zhǎng)L＝2020mm，制成的瓦楞滾直徑φ405mm。原材料進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)、車削定長(zhǎng)、精磨齒形后進(jìn)行最終的復(fù)合化學(xué)鍍處理，工藝規(guī)范如下：