[發明專利]超級耐磨復合立磨輥套及其制作方法

有效

• 申請號: 201510076956.4
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104630610A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 王文祥;柳長沼
• 申請（專利權）人: 河北泰銘投資集團有限公司
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C38/18;B22D19/16;B02C15/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明屬于鑄造領域，具體涉及超級耐磨復合立磨輥套及其制作方法。

背景技術

現有立磨輥套多為“鑄造中碳鋼+外堆焊耐磨層”的結構。其制備方法包括以下步驟：

1、首先采用中碳鋼制作立磨輥套體；

2、然后進行輥套體正火熱處理；

3、再粗加工輥套體；

4、在輥套體的外表面上堆焊厚度為15～50mm左右的耐磨層。

現有立磨輥套的結構和制備方法存在問題：

1、堆焊層厚度薄耐磨性較差，輥套一次使用壽命短。一次使用一般在2000小時左右；

2、有剝落掉塊現象。由于焊接過程產生應力和渣點，使焊層出現微裂紋和孔洞。立磨輥套在使用過程中裂紋擴展，當達到一定程度后出現掉塊、剝落。

3、維護費用高。當堆焊耐磨層磨損至15mm左右或出現掉塊、剝落現象，需停產進行堆焊修復。

因此，如何克服現有技術中立磨輥套存在的各種缺陷，成為亟需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種超級耐磨復合立磨輥套及其該立磨輥套的制作方法。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種超級耐磨復合立磨輥套，其特征在于：所述立磨輥套為包括超耐磨的外層和高韌性的內層的雙層結構，所述外層為冶金鑄造的超耐磨鑄鐵，所述外層中具有含量大于35％的碳化物質點，所述內層為高韌性中碳低合金鋼。

優選地，所述碳化物質點彌散在所述超耐磨鑄鐵中。

優選地，所述的超耐磨外層與高韌性內層冶金結合在一起。

優選地，所述耐磨鑄鐵為具有超常規含量的碳元素和超高含量的多種合金元素的超高耐磨鑄鐵。

其中，所述超高耐磨鑄鐵包含的合金元素為：C?3.0％～4.5％、Si≤1％、Mo?0.5％～2％、V7～10％、W5～8％、Nb0.5～2％，所述高韌性中碳低合金鋼的主要元素為：C?0.4％～0.6％、Cr?0.5％～1.2％。

本發明還公開了一種超級耐磨復合立磨輥套的制備方法，包括如下步驟：

步驟1.制作金屬型模具，其中所述金屬型模具采用靜態鑄造，按圖紙要求加工制作出金屬型；

步驟2.制作內層：采用高韌性中碳低合金鋼作為內層材質，內層的外表面加工帶有2mm尖紋，并將內層加熱至930℃，保溫3小時；

步驟3.合箱：將內壁均勻噴涂涂料的金屬型放置在底座上，并將加熱好的內層快速安放在預設的位置上，在上端放置上蓋，在下端放置下蓋，然后再安裝上澆注系統和冒口系統；

步驟4.靜態復合澆注：將外層鐵水熔煉后進行澆注，鐵水將包圍加熱的內層，內層表面在鐵水的沖刷下，尖紋發生邊界熔化，隨著鐵水的溫度降低并凝固，與內層形成冶金結合，得到內外不同成分的立磨輥套毛坯；

步驟5.開箱：澆注完畢后，當外層溫度降低至950℃后，熱切冒口及澆道，開箱取出毛坯，并空冷至400℃～450℃；

步驟6.回火：將取出的輥套毛坯進行回火，回火溫度控制在560℃～570℃，并保溫10～20小時，然后緩冷至溫度350℃，出爐空冷至室溫。此步驟進行三次；

步驟7.檢驗及精加工：將回火后的輥套進行探傷、硬度的檢測，合格后按要求加工，得到合格的超高耐磨復合輥套。

優選地，在步驟4中，所述外層鐵水中的合金元素為：C3.0％～4.5％、Si≤1％、Mo0.5％～2％、V7～10％、W5～8％、Nb0.5～2％；在步驟2中，所述高韌性中碳低合金鋼的主要元素為：C?0.4％～0.6％、Cr?0.5％～1.2％。

優選地，步驟3具體為，在金屬型與內層上端安裝冒口系統，在下端面預設澆道并安裝澆注系統，冒口位于上蓋上，防止鋼水的滲出，澆注系統位于中間，澆道在下蓋上。

優選地，所述金屬型模具分上半金屬型和下半金屬型。

本發明的輥套具有如下特點：

(1)在靜壓力的作用下，將工作層鐵水緊緊與加熱至930℃的內層包圍，在鐵水的沖刷下，將帶有2mm深尖紋的內層套外表面形成邊界熔化，隨溫度降低外層與內層冶金結合在一起；

(2)外層為冶金鑄造的含量大于35％的碳化物質點(硬度≥HV2700)彌散在具有一定耐磨性的耐磨鑄鐵，具有超高的耐磨性；

(3)采用靜態復合鑄造，徹底消除了由于焊接微裂紋帶來的掉塊、剝落等失效形式，可以做到終身免維護；

(4)生產周期短，可規模化生產。

附圖說明

圖1為根據本發明具體實施例的超級耐磨復合立磨輥套的截面圖；