非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及裝備制造的鑄造領(lǐng)域，具體地，設(shè)及非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨 漉套及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，漉套多為"鍛造中碳鋼套+外堆焊耐磨層"的結(jié)構(gòu)，該類漉套的制備 方法包括如下步驟：
[0003] 1.首先采用中碳鋼鍛出毛巧并加工成鋼套；
[0004] 2.然后進(jìn)行鋼套調(diào)質(zhì)熱處理； 陽(yáng)0化]3.在粗加工鋼套；
[0006] 4.在鋼套外圓上均勻堆焊厚度為15mm左右的耐磨層，同時(shí)堆焊出花紋。
[0007] 運(yùn)類的漉套的結(jié)構(gòu)W及制備方法存在如下問(wèn)題：
[0008] 1.堆焊層厚度薄耐磨性較差，漉套使用壽命短。一次使用一般在8000小時(shí)左右；
[0009] 2.有剝落掉塊現(xiàn)象。由于焊接過(guò)程產(chǎn)生應(yīng)力和渣點(diǎn)，使焊層出現(xiàn)微裂紋和孔桐。 鋼套在使用過(guò)程中裂紋擴(kuò)展，當(dāng)達(dá)到一定程度后出現(xiàn)掉塊、剝落。
[0010] 3.維護(hù)費(fèi)用高。當(dāng)堆焊耐磨層磨損至5mm左右或出現(xiàn)掉塊、剝落現(xiàn)象，需重新進(jìn)行 堆焊修復(fù)。修復(fù)費(fèi)用與購(gòu)價(jià)相當(dāng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的在于提供非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨漉套，本發(fā)明的另一目的 在于提供非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨漉套的制作方法。
[0012] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0013] 非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨漉套，包括漉套本體，所述漉套本體為包括內(nèi)層 和外層的雙層結(jié)構(gòu)，所述外層為非金屬-金屬高耐磨層，所述內(nèi)層為高初性層。
[0014] 優(yōu)選地，所述非金屬-金屬高耐磨層為非金屬耐磨體與金屬耐磨體的混合層。
[0015] 優(yōu)選地，所述非金屬耐磨體為非金屬耐磨體網(wǎng)格。
[0016] 優(yōu)選地，在所述非金屬-金屬高耐磨層中所述非金屬耐磨體由非金屬化合物制 成，金屬耐磨體為高耐磨性高碳高合金鑄鐵，高初性層為高初性低碳合金鋼。
[0017] 優(yōu)選地，所述非金屬化合物包括侶、娃、錯(cuò)、錠中任意一種或多種物質(zhì)的碳化物和/ 或氧化物。
[0018] 優(yōu)選地，所述高耐磨性高碳高合金鑄鐵的主要合金成分為：C2. 6%~4.0%、Si 0. 3%~0.8%、Μη 0.4%~1.2%、Cr 13. 0%~25. 0%、Mo 3%~6.0%，主要元素的合 金總量控制在19%~32% ;所述高初性低碳合金鋼的主要合金元素成分為：C 0. 2%~ 0.4%、Si 0.5%~1.2%和Μη 0.6%~1.2%，主要元素的合金總量控制在1.3%~2.8%。
[0019] 本發(fā)明還公開(kāi)了非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨漉套的制備方法，包括如下步 驟：
[0020] 步驟1.制作金屬型模具；
[0021] 步驟2.制作非金屬耐磨體網(wǎng)格：將非金屬化合物制作成蜂窩狀網(wǎng)格，并按漉套外 表面，幾何要求成型，經(jīng)賠燒后形成耐磨體；
[0022] 步驟3.離屯、復(fù)合誘注：將非金屬耐磨體網(wǎng)格均勻分布在所述金屬型模具的內(nèi)表 面，分別烙煉用于外層的高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水和用于內(nèi)層高初性低碳合金鋼鋼水分別 烙煉，首先將用于外層的高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水誘入高速旋轉(zhuǎn)的鑄造金屬型模具內(nèi)，在 離屯、力的作用下外層高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水迅速形成液體空屯、圓柱體并將非金屬耐磨 體網(wǎng)格包容，當(dāng)外層鐵水的內(nèi)表面溫度達(dá)到液相線時(shí)，再誘入內(nèi)層高初性低碳合金鋼鋼水， 并保持金屬型的高速旋轉(zhuǎn)，在離屯、力的作用下內(nèi)層鋼水形成液體空屯、圓柱體，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)的漉套；
[0023] 步驟4.開(kāi)箱：誘注完的漉套溫度降低至900°C~950°C后，從金屬型模具內(nèi)取出并 空冷至200°C~250°C ;
[0024] 步驟5.退火：將取出的漉套進(jìn)行去應(yīng)力退火，退火溫度控制在500°C~520°C，并 保溫16~30小時(shí)，然后冷卻至溫度不超過(guò)100°C ;
[0025] 步驟6.檢驗(yàn)及精加工：將退火后的漉套進(jìn)行探傷和硬度檢測(cè)，合格后按要求加工 兩端面和內(nèi)孔得到合格的離屯、多層復(fù)合超高耐磨漉套。
[00%] 優(yōu)選地，在步驟2中的所述非金屬化合物包括侶、娃、錯(cuò)、錠中任意一種或多種物 質(zhì)的的碳化物和/或氧化物。
[0027] 優(yōu)選地，所述非金屬化合物包括A!203, SiC，ZrO, Υ2〇3中的任意一種或多種物質(zhì)。
[0028] 優(yōu)選地，所述高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水的主要合金成分為：C2. 6%~4. 0%、Si 0. 3%~0. 8%、Mn 0. 4%~1. 2%、Cr 13. 0%~25. 0%、M〇 3%~6. 0%，主要元素的合金 總量控制在19%~32% ;所述高初性低碳合金鋼鋼水的主要合金元素成分為：C 0. 2%~ 0. 4%、SiO. 5%~1. 2%和Μη 0. 6%~1. 2%，主要元素的合金總量控制在1. 3%~2. 8%。
[0029] 優(yōu)選地，在步驟2中金屬型模具的旋轉(zhuǎn)速度為200~500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0030] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] (1)在離屯、力的作用下，使外層鐵水緊緊與非金屬耐磨體網(wǎng)格包裹和邊界融合，凝 固后將網(wǎng)格各縫隙充填嚴(yán)實(shí)，同時(shí)漉套致密度高，并充分實(shí)現(xiàn)內(nèi)外層的冶金結(jié)合，過(guò)渡區(qū)平 緩；（2)通過(guò)超耐磨非金屬網(wǎng)格與外層耐磨金屬相結(jié)合，在確保外層超高耐磨性和忍部高 初性的同時(shí)，使外層的抗沖擊能力提高；（3)在離屯、力作用下內(nèi)外層充分的冶金結(jié)合，杜絕 了裂紋、夾雜、氣孔等鑄造缺陷的產(chǎn)生。徹底消除了由于焊接微裂紋帶來(lái)的掉塊、剝落等失 效形式，可W做到終身免維護(hù)；(4)生產(chǎn)周期短，可規(guī)?；a(chǎn)。
[0032] 因此，本發(fā)明公開(kāi)的非金屬-金屬離屯、多層復(fù)合超高耐磨漉套，可W廣泛地運(yùn)用 于礦山、水泥、冶金、煤化工、玻璃等行業(yè)中，使用壽命此堆焊漉套壽命提高2. 5倍W上。該 漉套的采用非金屬-金屬離屯、多層復(fù)合鑄造技術(shù)，使漉壓漉套具備外層超高耐磨、內(nèi)層高 初性。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的超高耐磨漉套的徑向俯視圖；
[0034] 圖2為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的超高耐磨漉套的軸向半截面圖；
[0035] 圖3為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的超高耐磨漉套的制作方法的流程圖。
[0036] 圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為：
[0037] 1、非金屬耐磨體網(wǎng)格；2、非金屬-金屬高耐磨層；3、高初性層。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？蒞理解的是，此處所描 述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便 于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。 陽(yáng)〇例實(shí)施例1
[0040] 參見(jiàn)圖1，和圖2,公開(kāi)了根據(jù)本發(fā)明的非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨漉套的徑 向俯視圖和軸向半截面圖，所述非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨漉套包括漉套本體，所述 漉套本體為包括內(nèi)層和外層的雙層結(jié)構(gòu)，所述外層為非金屬-金屬高耐磨層2,所述內(nèi)層為 高初性層3。 陽(yáng)041] 其中，所述非金屬-金屬高耐磨層2為非金屬耐磨體與金屬耐磨體的混合層。進(jìn) 一步優(yōu)選的，所述非金屬耐磨體與金屬耐磨體的混合層中，所述非金屬耐磨體為非金屬耐 磨體網(wǎng)格1，并且與金屬凝固在一起。
[0042] 本發(fā)明通過(guò)將網(wǎng)格狀的非金屬耐磨體1與金屬耐磨體混合在一起，在確保外層超 高耐磨性和忍部，也就是內(nèi)部高初性的同時(shí)，使外層的抗沖擊能力提高。
[0043] 因此，本發(fā)明只需要在外層的高耐磨層中具有非金屬耐磨體，優(yōu)選地，非金屬耐磨 體網(wǎng)格即可，從而形成非金屬耐磨體網(wǎng)格與耐磨金屬層。進(jìn)一步優(yōu)選地，如圖1中所示的， 在漉套本體的非金屬-金屬高耐磨層2表層上鑲鑄有非金屬耐磨體網(wǎng)格1。
[0044] 在所述非金屬-金屬高耐磨層2中，非金屬耐磨體由非金屬化合物制成，金屬耐磨 體為高耐磨性高碳高合金鑄鐵。高初性層3的材料為高初性低碳合金鋼。所述高耐磨性高 碳高合金鑄鐵和高初性低碳合金鋼成分彼此獨(dú)立。
[0045] 非金屬化合物包括侶、娃、錯(cuò)、錠中任意一種或多種物質(zhì)的碳化物和/或氧化物。 優(yōu)選地，所述非金屬耐磨體網(wǎng)格1由侶、娃、錯(cuò)、錠中任意一種或多種物質(zhì)的的碳化物和/或 氧化物制成。
[0046] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述非金屬耐磨體網(wǎng)格1由Alz化，SiC，ZrO, Y2O3等氧化物或碳化 物制成，上述物質(zhì)耐磨性高、抗急熱能力好。
[0047] 其中，所述高耐磨性高碳高合金鑄鐵的主要合金成分為：C2.6%~4.0%、Si 0. 3%~0.8%、Μη 0.4%~1.2%、Cr 13. 0%~25. 0%、Mo 3%~6.0% ;主要元素，即上 述元素的合金總量控制在19%~32%。
[0048] 所述高初性低碳合金鋼的主要合金元素成分為：C化2%~0. 4%、Si 0. 5%~ 1.2%和Μη 0.6%~1.2% ;主要元素，即上述元素的合金總量控制在1.3%~2. 8%。 W例實(shí)施例2
[0050] 在本實(shí)施例中，本發(fā)明還公開(kāi)了可W用于制造實(shí)施例1中所述的非金屬-金屬多 相復(fù)合超高耐磨漉套的制備方法。參見(jiàn)圖3,示出了超高耐磨漉套的制作方法的流程