專利名稱：一種耐磨損的軋輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軋輥，特別涉及一種耐磨損的軋輥。
背景技術(shù)：
在鋼鐵冶金設(shè)備中，滾動(dòng)式軋輥使用非常廣泛，且更換頻繁、用量大。由于軋輥工作條件非常嚴(yán)酷，需要長(zhǎng)時(shí)間承受軋制型材高溫、熱沖擊和高速摩擦磨損等因素的影響，所以用傳統(tǒng)材料(如高鉻鑄鐵、球墨鑄鐵、高合金鋼、硬質(zhì)合金材料及堆焊復(fù)合材料等)所制成的軋輥經(jīng)常因磨損、粘鋼等原因失效。高鉻鑄鐵雖硬度高、耐磨性能好，但由于材料脆性大導(dǎo)致發(fā)生斷裂，且機(jī)加工性能差；球墨鑄鐵的耐磨性和抗熱沖擊性能均較差，不能滿足使用要求而被淘汰；堆焊材料雖然能提高使用壽命，但堆焊設(shè)備昂貴，堆焊一次，其壽命增加不 大；高合金鋼在高溫下會(huì)發(fā)生退火現(xiàn)象，且由于材料本身不存在高硬質(zhì)相，所以耐磨性能大幅下降；高合金粉末冶金液相燒結(jié)方法在國(guó)內(nèi)外已有大量報(bào)道，但研究尚不成熟，該方法制備的復(fù)合材料，其合金成分在基體中難以分布均勻、可控性差，且由于添加了表面活性劑，使得材料組織中出現(xiàn)大量氣孔等缺陷。目前，結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)中使用的軋輥，主要使用材料為Crl2MoV合金鋼，導(dǎo)致了大量合金材料的浪費(fèi)，結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)的軋輥，其技術(shù)性能要求主要有I、高耐磨，軋輥表面磨損量和局部損傷越小越好，保證軋制品高精度尺寸公差；2、抗熱疲勞性能好，避免產(chǎn)生疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展；3、高的機(jī)械性能，要求軋輥具有高的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度；4、高韌性，避免軋輥產(chǎn)生脆性斷裂。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能滿足各種磨損、沖擊等復(fù)雜工況下使用的高性能的軋輥。本實(shí)用新型提供的是這樣一種耐磨損的軋輥，由輥芯和輥套組成，所述輥套上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層組成，該復(fù)合層由金屬基陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料組成。所述金屬基陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料由基材金屬和硬質(zhì)陶瓷顆粒組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒均勻分布于基材金屬中。所述硬質(zhì)陶瓷顆粒的間距為375 2000 U m。這種帶有復(fù)合層的軋輥中硬質(zhì)陶瓷顆粒在軋輥工作區(qū)域均勻分布，以起到彌散強(qiáng)化的作用，提高其耐沖擊和耐磨性能。硬質(zhì)陶瓷顆粒是氧化鋁、碳化硅、碳化鎢、氮化硅、氮化鈦中的一種或任意幾種；基材金屬為鋼或鐵，如普通碳鋼、合金鋼、高錳鋼、灰鑄鐵或球墨鑄鐵。采用消失模發(fā)泡技術(shù)，制備出硬質(zhì)陶瓷顆粒在珠粒間均勻分布的軋輥工作面泡沫模樣，然后將該模樣與軋輥其他部分的泡沫模樣拼接成完整軋輥；澆注成型后，即一次性得到陶瓷顆粒增強(qiáng)鋼鐵基局部復(fù)合的軋輥。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有以下有益效果本實(shí)用新型借助消失模發(fā)泡技術(shù)，將硬質(zhì)陶瓷顆粒彌散分布于泡沫模型內(nèi)部，提高了基材金屬液與硬質(zhì)陶瓷顆粒的結(jié)合強(qiáng)度，利于金屬液在顆粒間的滲透，使本實(shí)用新型制備的軋輥具有較高的表面質(zhì)量和尺寸精度，整體性能好，可廣泛應(yīng)用于礦山、電力、冶金、煤炭、建材等耐磨領(lǐng)域。

圖I是本實(shí)用新型的軋輥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中復(fù)合層2的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I 如圖I和2，耐磨損的軋輥，由輥芯輥套I組成，所述輥套I上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層2組成，該復(fù)合層2由基材金屬3和硬質(zhì)陶瓷顆粒4組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒4均勻分布于基材金屬3中；成行和成列分布，且硬質(zhì)陶瓷顆粒的間距為375 Pm。硬質(zhì)陶瓷顆粒是氧化鋁；基材金屬為合金鋼。實(shí)施例2如圖I和2，耐磨損的軋輥，由輥芯輥套I組成，所述輥套I上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層2組成，該復(fù)合層2由基材金屬3和硬質(zhì)陶瓷顆粒4組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒4均勻分布于基材金屬3中；硬質(zhì)陶瓷顆粒的間距為1000 ym。硬質(zhì)陶瓷顆粒是碳化硅和碳化鎢；基材金屬為球墨鑄鐵。實(shí)施例3如圖I和2，耐磨損的軋輥，由輥芯輥套I組成，所述輥套I上的工作面(承受沖擊和磨損的區(qū)域)由基材層和復(fù)合層2組成，該復(fù)合層2由基材金屬3和硬質(zhì)陶瓷顆粒4組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒4均勻分布于基材金屬3中；硬質(zhì)陶瓷顆粒的間距為2000 ym。硬質(zhì)陶瓷顆粒是碳化鎢、氮化硅和氮化鈦；基材金屬為高錳鋼。
權(quán)利要求1. 一種耐磨損的軋輥，由輥芯和輥套組成，其特征在于所述輥套上的工作面由基材層和復(fù)合層組成，該復(fù)合層由金屬基陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種耐磨損的軋輥，由輥芯輥套組成，所述輥套上的工作面由基材層和復(fù)合層組成，該復(fù)合層由基材金屬和硬質(zhì)陶瓷顆粒組成，其中硬質(zhì)陶瓷顆粒均勻分布于基材金屬中。本實(shí)用新型將硬質(zhì)陶瓷顆粒彌散分布于泡沫模型內(nèi)部，提高了基材金屬液與硬質(zhì)陶瓷顆粒的結(jié)合強(qiáng)度，利于金屬液在顆粒間的滲透，使本實(shí)用新型制備的軋輥具有較高的表面質(zhì)量和尺寸精度，這種軋輥整體性能好，可廣泛應(yīng)用于礦山、電力、冶金、煤炭、建材等耐磨領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B21B27/03GK202779165SQ20112056190
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者隋育棟, 蔣業(yè)華, 李祖來(lái), 周榮鋒, 周榮 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)