[發明專利]一種超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套及其制造方法

有效

• 申請號: 202210330565.0
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114669361B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 黃齊文;熊釗颋;潘璋
• 申請（專利權）人: 武漢華材表面科技有限公司
• 主分類號: B02C4/30
• 分類號: B02C4/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明一種超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套及其制造方法，超高鑲鑄柱釘面密度是指：柱釘截面積總和占輥套耐磨面積的比例即面密度超過50%，柱釘在一維方向上如輥套母線方向或周線方向、柱釘之間無間隙密排形成柱釘排，柱釘之間連接為釬焊連接，柱釘排之間的間距小于柱釘排的寬度，即輥套鑲鑄柱釘的面密度大于50%；超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套由三部分組成：柱釘排、柱釘排之間的耐磨合金體和輥套基體，所述的雙金屬是指柱釘排之間的耐磨合金體與基體為兩種不同成分、性能的金屬；超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套的柱釘、耐磨合金體和基體之間的連接為利用鋼水的過熱熱容和凝固熱熱容加熱熔化釬焊合金實現釬焊連接。

技術領域

本發明一種超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套及其制造方法，涉及輥壓機破粉用輥套工作面的耐磨性能設計及其鑄造方法，屬于金屬材料成形及控制技術領域。

背景技術

利用硬質合金的高耐磨性能在輥壓機輥套表層鑲鑄硬質合金柱釘提高輥套的耐磨壽命是一種通用的方法，硬質合金柱釘的面密度決定了輥套的耐磨性能，柱釘面密度是指柱釘截面積總和占輥套磨損面面積的比例；在沒有外場如加熱、離心力、振動及電磁場作用的條件下，鑲鑄硬質合金柱釘面密度有一定的臨界值，即：鋼水流入柱釘之間的空隙并充滿空隙過程中柱釘所吸收的熱容與鋼水的過熱熱容均衡時的鑲鑄柱釘的面密度為臨界面密度，也是最大面密度，在此臨界面密度條件下鋼水能夠保持液態流動性進入柱釘之間的空隙并完全充滿此空隙；當柱釘面密度大于臨界面密度時，鋼水無法完全充滿柱釘之間的空隙，即鋼水凝固后的基體無法實現對柱釘的完全固持，柱釘在使用過程中容易產生早期碎裂和斷裂，大幅度降低輥套的使用壽命。

現行的輥壓機輥套表層鑲鑄的柱釘的分布結構是獨立分布的，即所有的柱釘之間有一定的間距，增大了柱釘與鋼水接觸吸熱的比表面積面，提高了柱釘對鋼水的冷卻速度，降低了輥套鑲鑄柱釘的臨界面密度。

基于臨界面密度的制約，現行的輥壓機輥套表層鑲鑄的柱釘面密度小于臨界面密度，不能通過提高硬質合金柱釘的面密度的方式提高輥套的使用壽命，因此采用鑲鑄柱釘并在柱釘之間堆焊一層耐磨合金的方法，以提高輥套耐磨層的使用壽命，但由于柱釘面密度低和堆焊合金層的耐磨性低導致輥套的耐磨性能不足，使用過程中仍需要對輥面進行堆焊維護。

本發明一種超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套，超高鑲鑄柱釘面密度是指：柱釘截面積總和占輥套耐磨面積的比例即面密度超過50%，柱釘在一維方向上如輥套母線方向或周線方向、柱釘之間無間隙密排形成柱釘排，柱釘之間連接為釬焊連接，柱釘排之間的間距小于柱釘排的寬度，即輥套鑲鑄柱釘的面密度大于50%。

超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套由三部分組成：柱釘排、柱釘排之間的耐磨合金體和輥套基體，所述的雙金屬是指柱釘排之間的耐磨合金體與基體為兩種不同成分、性能的金屬；

所述的柱釘排為一定數量的柱釘在一維方向上如輥套母線方向或周線方向、柱釘之間無間隙密排形成的柱釘排，每個柱釘周面上包覆或涂覆有用于柱釘之間、柱釘與耐磨合金體之間及柱釘與輥套基體之間釬焊連接的釬焊合金板或釬焊合金粉涂層或熱浸鍍的釬焊合金預涂層，利用鋼水的過熱熱容和凝固熱熱容加熱熔化釬焊合金實現釬焊連接；

耐磨合金體為薄壁鋼管中填裝熔點低于基體熔點的耐磨合金粉或有放熱反應生成的耐磨合金粉所組成的、管內真空度為小于1帕的始終保持密封的耐磨合金粉芯管利用鋼水的過熱熱容和凝固熱熱容加熱熔化所得的耐磨合金體；

耐磨合金粉芯管的截面形狀為能夠與柱釘排相間組成輥套圓環形耐磨層圓柱體的梯形，其梯形底邊長度小于柱釘排的寬度，使得鑲鑄柱釘的面密度大于50%。

將梯形耐磨合金粉芯管與柱釘排相間組成輥套圓周環形固定于輥套鑄造型腔中，澆注鋼水后利用鋼水的過熱熱容和凝固熱熱容加熱熔化釬焊合金和耐磨合金粉得超高鑲鑄柱釘面密度的雙金屬耐磨輥套。

發明內容