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一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪及其制備方法與流程

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本發(fā)明屬于軋機(jī)導(dǎo)輪技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪及其制備方法。



背景技術(shù):

隨著軋制速度的提高,滑動(dòng)導(dǎo)衛(wèi)裝置逐漸被導(dǎo)輪所取代。出于導(dǎo)輪工作條件惡劣,因此要求導(dǎo)輪既要有較高的韌性、抗熱疲勞性、耐蝕以及抗氧化能力,又要具有高硬度和耐麼性。

導(dǎo)輪是在熱軋棒材生產(chǎn)線(xiàn)中消耗量較大的重要備件,是軋鋼導(dǎo)衛(wèi)總成中的關(guān)鍵部件,影坰著軋機(jī)作業(yè)率等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。使用的很多導(dǎo)衛(wèi)件耐熱性能不足,出現(xiàn)粘鋼等現(xiàn)象,還有一些工藝件耐磨性、熱疲勞性能不好,影響了使用壽命以及軋材質(zhì)量。

硬度磨損的物理本質(zhì)是一種特殊形式的斷裂過(guò)程,發(fā)生在磨損件的表層和亞表層。在考慮硬度值時(shí),不能簡(jiǎn)單認(rèn)為硬度越高耐磨性越好,要充分考慮其在各種狀態(tài)下的硬度。比如:工作過(guò)程中由于表面硬化或軟化而改變了的硬度;由于與高溫軋件接觸而使表面溫度升高,要考慮髙溫硬度。

韌性滾動(dòng)導(dǎo)輪的斷裂一般為脆性斷裂。為防止脆斷的發(fā)生,要不斷提高材料的抗斷裂能力。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪及其制備方法,通過(guò)將硬質(zhì)合金澆注在以多層陶瓷片的基體上形成復(fù)合金屬毛坯,再通 過(guò)機(jī)械加工的方式將毛坯工作面的硬質(zhì)合金切除形成滾動(dòng)導(dǎo)輪,以此提高滾動(dòng)導(dǎo)輪的使用壽命。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

本發(fā)明為一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪,包括碳化陶瓷層和熔合層,所述碳化陶瓷層復(fù)合在熔合層內(nèi)。

進(jìn)一步地,所述碳化陶瓷層為厚度在1mm-10mm的環(huán)形片,外直徑在5cm-20cm的范圍。

進(jìn)一步地,所述熔合層為普通廢鋼、生鐵、釩鐵、鉻鐵、硼鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵混合加熱熔化形成的復(fù)合基。

一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

步驟一,熔合層的制備:將普通廢鋼、生鐵、鎢鐵、釩鐵、鉻鐵、硼鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵混合加熱熔化,混合鋼水溫度升至1650℃~1680℃,加入脫氧劑鋁,而后出爐;

步驟二,碳化陶瓷層的制備,通過(guò)將碳化陶瓷制成厚度在1mm-10mm、外直徑在5cm-20cm的環(huán)形片;

步驟三,將步驟二的碳化陶瓷層放入到澆注模中,將步驟一的熔合層冷卻鋼液澆注溫度為1400℃~1450℃時(shí),進(jìn)行澆注得到澆注復(fù)合成型;

步驟四,將步驟三澆注成型的金屬毛坯,經(jīng)過(guò)機(jī)械精加工得到滾動(dòng)導(dǎo)輪。

進(jìn)一步地,所述步驟四,將步驟三澆注成型的金屬毛坯,經(jīng)過(guò)機(jī)械精加工得到滾動(dòng)導(dǎo)輪,該機(jī)械加工的深度,切削到碳化陶瓷層周側(cè)表面的2mm-5mm的范圍。

進(jìn)一步地,所述步驟一,熔合層的制備中材料的重量百分比的化學(xué)成分組成:C 1.1~1.4%;Ni 5.0~6.0%;V 0.8~1.15%;Cr22.5.0~25.0%;B 0.2~0.5%;Mo 1.2~1.4%,Si 1.7~2.4%,Mn 0.7~1.4%,余量為Fe。

本發(fā)明具有以下有益效果:

本發(fā)明通過(guò)將碳化鈦陶瓷,或碳化鈦硅陶瓷,或氧化鋁陶瓷,或碳化鋯陶瓷制成環(huán)形片狀的基體作為高強(qiáng)度的基材,再通過(guò)硬質(zhì)合金澆注在以多層陶瓷片的基體上形成復(fù)合金屬毛坯,再通過(guò)機(jī)械加工的方式將毛坯工作面的硬質(zhì)合金切除形成滾動(dòng)導(dǎo)輪,使得滾動(dòng)導(dǎo)輪的工作面以陶瓷片的周側(cè)面為主要工作面,以此提高滾動(dòng)導(dǎo)輪的使用壽命。

當(dāng)然,實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出 創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參考附圖1所示,一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪,包括碳化陶瓷層2和熔合層1,碳化陶瓷層2復(fù)合在熔合層1內(nèi)。

其中,碳化陶瓷層2為厚度在1mm-10mm的環(huán)形片,外直徑在5cm-20cm的范圍。碳化陶瓷層2為碳化鈦陶瓷,或碳化鈦硅陶瓷,或氧化鋁陶瓷,或碳化鋯陶瓷。

其中,熔合層1為普通廢鋼、生鐵、釩鐵、鉻鐵、硼鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵混合加熱熔化形成的復(fù)合基。

一種基于碳化陶瓷復(fù)合的滾動(dòng)導(dǎo)輪的制備方法,包括如下步驟:

步驟一,熔合層1的制備:將普通廢鋼、生鐵、鎢鐵、釩鐵、鉻鐵、硼鐵、鉬鐵、硅鐵和錳鐵混合加熱熔化,混合鋼水溫度升至1650℃~1680℃,加入脫氧劑鋁,而后出爐;

步驟二,碳化陶瓷層2的制備,通過(guò)將碳化陶瓷制成厚度在1mm-10mm、外直徑在5cm-20cm的環(huán)形片;

步驟三,將步驟二的碳化陶瓷層2放入到澆注模中,將步驟一的熔合層1冷卻鋼液澆注溫度為1400℃~1450℃時(shí),進(jìn)行澆注得到澆注復(fù)合成型;

步驟四,將步驟三澆注成型的金屬毛坯,經(jīng)過(guò)機(jī)械精加工得到滾動(dòng)導(dǎo)輪。

其中,步驟四,將步驟三澆注成型的金屬毛坯,經(jīng)過(guò)機(jī)械精加工得到滾動(dòng)導(dǎo)輪,該機(jī)械加工的深度,切削到碳化陶瓷層2周側(cè)表面的2mm-5mm的范圍,使得該滾動(dòng)導(dǎo)輪的工作面通過(guò)碳化陶瓷層2的周側(cè)面作為主工作面,熔合層1作為輔助固定面和副工作面。

其中,步驟一,熔合層1的制備中材料的重量百分比的化學(xué)成分組成:C 1.1~1.4%;Ni 5.0~6.0%;V 0.8~1.15%;Cr22.5.0~25.0%;B 0.2~0.5%;Mo 1.2~1.4%,Si 1.7~2.4%,Mn 0.7~1.4%,余量為Fe。

將碳化鈦陶瓷,或碳化鈦硅陶瓷,或氧化鋁陶瓷,或碳化鋯陶瓷制成環(huán)形片狀的基體作為高強(qiáng)度的基材,再通過(guò)硬質(zhì)合金澆注在以多層陶瓷片的基體上形成復(fù)合金屬毛坯,再通過(guò)機(jī)械加工的方式將毛坯工作面的硬質(zhì)合金切除形成滾動(dòng)導(dǎo)輪,使得滾動(dòng)導(dǎo)輪的工作面以陶瓷片的周側(cè)面為主要工作面,以此提高滾動(dòng)導(dǎo)輪的使用壽命。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié),也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然,根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容,可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例,是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用,從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。

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