專利名稱：一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械加工領(lǐng)域，具體涉及一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套及其制作方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中輥壓輥套的結(jié)構(gòu)是采用高Cr鐵材質(zhì)。制作方式為整體靜態(tài)鑄造。存在技術(shù)問題1、整體為高Cr鐵材質(zhì)，硬度高，加工難度大；2、單一材質(zhì)制作，內(nèi)層韌性差。使用過程中軸向開裂、掉塊；3、使用周期短，造價高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套。本發(fā)明的另一目的在于一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套的制作方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，它包括內(nèi)表面和外表面均為錐形的輥套本體，所述的輥套本體是內(nèi)層為高韌性層外層為高耐磨層的雙層結(jié)構(gòu)。所述高耐磨層的材料為高耐磨性高碳合金鋼，高韌性層的材料為高韌性低碳合金鋼。所述高耐磨性高碳合金鋼的主要元素為C1. 69T2. 0%、Si 0. 390). 8%、Mn0. 4% 1. 2%,Cr 3. 0% 5. 0%、Mo 3. 0% 6. 0%、W1. 0% 4. 0%、V 2. 0% 4. 0% 和 Nb1. 0% 1. 5% ;主
要元素的合金總量控制在12. 39T24. 5%。所述高韌性低碳合金鋼的主要元素為C 0. 29TO. 4%、Si 0. 59T1. 2%和Mn0. 6% 1. 0% ;主要元素的合金總量控制在1. 3% 2. 6%。上述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，其在于采用以下方法制備(I)制作金屬型(2)離心復(fù)合澆注將外層鋼水、內(nèi)層鋼水分別熔煉后，首先將外層鋼水澆入旋轉(zhuǎn)的鑄造金屬型內(nèi)，在離心力的作用下外層鋼水迅速形成厚度均一的液體空心錐體，當外層鋼水的內(nèi)表面溫度達到液相線時，再澆入內(nèi)層鋼水，并保持金屬型的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下內(nèi)層鋼水形成液體空心錐體，鋼水的溫度降低，凝固成內(nèi)外成分不一樣具有雙層結(jié)構(gòu)的輥套；(3)開箱澆注完的輥套降溫至200°C 300°C后，從金屬型內(nèi)取出；(4)退火將取出的輥套進行去應(yīng)力回火，回火溫度控制在500°C飛20°C，并保溫16 30小時，隨后冷卻至溫度不超過100°C;上述回火過程循環(huán)操作2 3次，將殘余奧氏體控制在不超過5%的范圍內(nèi)(即將殘余奧氏體控制在5%或5%以下)；(5)檢驗及精加工將退火完畢的輥套檢驗硬度合格后，按圖加工兩端面和內(nèi)孔至要求。上述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，其在于步驟(2)中金屬型的旋轉(zhuǎn)速度為200 350轉(zhuǎn)/分鐘。上述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套的制備方法，包括以下步驟(I)制作金屬型(2)離心復(fù)合澆注將外層鋼水、內(nèi)層鋼水分別熔煉后，首先將外層鋼水澆入旋轉(zhuǎn)的鑄造金屬型內(nèi)，在離心力的作用下外層鋼水迅速形成厚度均一的液體空心錐體，當外層鋼水的內(nèi)表面溫度達到液相線時，再澆入內(nèi)層鋼水，并保持金屬型的旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下內(nèi)層鋼水形成液體空心錐體，鋼水的溫度降低，凝固成內(nèi)外成分不一樣具有雙層結(jié)構(gòu)的輥套；(3)開箱澆注完的輥套降溫至200°C 300°C后，從金屬型內(nèi)取出；(4)退火將取出的輥套進行去應(yīng)力回火，回火溫度控制在500°C飛20°C，并保溫16 30小時，隨后冷卻至溫度不超過100°C;上述回火過程循環(huán)操作2 3次，將殘余奧氏體控制在不超過5%的范圍內(nèi)；(5)檢驗及精加工將退火完畢的輥套檢驗硬度合格后，按圖加工兩端面和內(nèi)孔至要求。上述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套的制備方法，其在于步驟(2)中金屬型的旋轉(zhuǎn)速度為20(T350轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明公開的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，在了礦山、水泥、冶金、煤化工、玻璃等行業(yè)應(yīng)用使用壽命比堆焊輥套壽命提高2. 5倍以上。該離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套的制作方法采用“離心復(fù)合鑄造”技術(shù)，實現(xiàn)輥套外層高耐磨、內(nèi)層高韌性的要求。外層采用高耐磨的高碳高合金鑄鋼，內(nèi)層采用高韌性的低碳鋼。實現(xiàn)了 “外強內(nèi)韌”，顯著提高輥套的抗事故能力。本發(fā)明的有益效果本方法制作的輥壓輥套具有以下特點1、在離心力的作用下，輥套致密度高，并充分實現(xiàn)內(nèi)外層的冶金結(jié)合，過渡區(qū)平緩；2、通過對鑄后熱處理的組織進行控制，在確保外層極高耐磨性和芯部高韌性的同時，使外層的抗沖擊能力提高；3、在離心力作用下充分的冶金結(jié)合，杜絕了裂紋、夾雜、氣孔等鑄造缺陷的產(chǎn)生。徹底消除了由于外層堆焊微裂紋帶來的掉塊、剝落等失效形式，可以做到終身免維護；4、復(fù)合鑄造的方法降低了輥套制作成本、縮短了生產(chǎn)周期，并解決了整體鑄造輥套使用過程中易掉塊、剝落、斷裂等問題；5、生產(chǎn)周期短，可規(guī)模化生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套軸向剖面圖。圖2為本發(fā)明制作的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套的徑向截面圖。
具體實施例方式實施例1如圖1圖2所示，一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，它包括內(nèi)表面和外表面均為錐形的輥套本體，所述的輥套本體是內(nèi)層為高韌性層2，外層為高耐磨層I的雙層結(jié)構(gòu)。所述高耐磨層I的材料為高耐磨性高碳合金鋼，高韌性層2的材料為高韌性低碳合金鋼。該高耐磨性高碳合金鋼和高韌性低碳合金鋼的成分為自行設(shè)計。其中外層高耐磨性高碳合金鋼和內(nèi)層高韌性低碳合金鋼的主要元素如表1:表I外層高耐磨性高碳合金鋼和內(nèi)層高韌性低碳合金鋼的主要元素
權(quán)利要求
1.一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，其特征在于它包括內(nèi)表面和外表面均為錐形的輥套本體，所述的輥套本體是內(nèi)層為高韌性層，外層為高耐磨層的雙層結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，其特征在于高耐磨層的材料為高耐磨性高碳合金鋼，高韌性層的材料為高韌性低碳合金鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，其特征在于所述高耐磨性高碳合金鋼的主要元素為C1. 6% 2. 0%、Si 0. 3% 0. 8%、Mn 0. 4% 1. 2%、Cr 3. 0% 5. 0%、Mo·3.0% 6. 0%、W1. 0% 4. 0%、V 2. 0% 4. 0%和Nb1. 0% 1. 5% ;所述高韌性低碳合金鋼的主要元素為C 0. 2% 0. 4%、Si 0. 5% 1. 2% 和 Mn 0. 6% 1. 0%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，其特征在于采用以下方法制備 (1)制作金屬型 (2)離心復(fù)合澆注將外層鋼水、內(nèi)層鋼水分別熔煉后，首先將外層鋼水澆入旋轉(zhuǎn)的鑄造金屬型內(nèi)，在離心カ的作用下外層鋼水迅速形成厚度均一的液體空心錐體，當外層鋼水的內(nèi)表面溫度達到液相線時，再澆入內(nèi)層鋼水，并保持金屬型的旋轉(zhuǎn)，在離心カ的作用下內(nèi)層鋼水形成液體空心錐體，鋼水的溫度降低，凝固成內(nèi)外成分不一樣具有雙層結(jié)構(gòu)的輥套； (3)開箱澆注完的輥套降溫至200°C 300°C后，從金屬型內(nèi)取出； (4)退火將取出的輥套進行去應(yīng)カ回火，回火溫度控制在500°C飛20°C，并保溫16 30小吋，隨后冷卻至溫度不超過100°C ;上述回火過程循環(huán)操作2 3次，將殘余奧氏體控制在不超過5%的范圍內(nèi)； (5)檢驗及精加工將退火完畢的輥套檢驗硬度合格后，按圖加工兩端面和內(nèi)孔至要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，其特征在于步驟(2)中金屬型的旋轉(zhuǎn)速度為20(T350轉(zhuǎn)/分鐘。
6.權(quán)利要求1-3中任意一項所述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)制作金屬型 (2)離心復(fù)合澆注將外層鋼水、內(nèi)層鋼水分別熔煉后，首先將外層鋼水澆入旋轉(zhuǎn)的鑄造金屬型內(nèi)，在離心カ的作用下外層鋼水迅速形成厚度均一的液體空心錐體，當外層鋼水的內(nèi)表面溫度達到液相線時，再澆入內(nèi)層鋼水，并保持金屬型的旋轉(zhuǎn)，在離心カ的作用下內(nèi)層鋼水形成液體空心錐體，鋼水的溫度降低，凝固成內(nèi)外成分不一樣具有雙層結(jié)構(gòu)的輥套； (3)開箱澆注完的輥套降溫至200°C 300°C后，從金屬型內(nèi)取出； (4)退火將取出的輥套進行去應(yīng)カ回火，回火溫度控制在500°C飛20°C，并保溫16 30小吋，隨后冷卻至溫度不超過100°C ;上述回火過程循環(huán)操作2 3次，將殘余奧氏體控制在不超過5%的范圍內(nèi)； (5)檢驗及精加工將退火完畢的輥套檢驗硬度合格后，按圖加工兩端面和內(nèi)孔至要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套的制備方法，其特征在于步驟(2)中金屬型的旋轉(zhuǎn)速度為20(T350轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套及其制備方法，包括內(nèi)表面和外表面均為錐形的輥套本體，所述的輥套本體是內(nèi)層為高韌性層外層為高耐磨層的雙層結(jié)構(gòu)。本發(fā)明公開的離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套，在了礦山、水泥、冶金、煤化工、玻璃等行業(yè)應(yīng)用使用壽命比堆焊輥套壽命提高2.5倍以上。該離心復(fù)合高耐磨錐式立磨輥套實現(xiàn)了外強內(nèi)韌，顯著提高輥套的抗事故能力。在離心力作用下充分的冶金結(jié)合，杜絕了裂紋、夾雜、氣孔等鑄造缺陷的產(chǎn)生。徹底消除了由于外層堆焊微裂紋帶來的掉塊、剝落等失效形式，可以做到終身免維護；復(fù)合鑄造的方法降低了輥套制作成本、縮短了生產(chǎn)周期，并解決了堆焊輥套使用過程中易掉塊、剝落、斷裂等問題。
文檔編號B22D19/08GK103028719SQ20121040787
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者余錫根 申請人:河北華宇法蘭制造有限公司