圖，包 括如下步驟：
[0051] 步驟1.制作金屬型模具；其中，該金屬型模具采用靜態(tài)鑄造，材質(zhì)為灰口鐵。按圖 紙要求加工制作出金屬型。
[0052] 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。
[0053] 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。
[0054] 目P，內(nèi)先導(dǎo)入鐵水，鐵水凝固后形成鑄件的外層耐磨層；再倒入鋼水，凝固后，形成 位于鑄件內(nèi)層的高初性層。 陽化5] 步驟4.開箱：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 ;
[0056] 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100°C ;
[0057] 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。
[0058] 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。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述非金屬化合物包括Al2〇3, SiC，ZrO, Υ2〇3中的任意一種或多種物 質(zhì)，上述物質(zhì)耐磨性高、抗急熱能力好。
[0059] 其中，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%。
[0060] 所述高初性低碳合金鋼鋼水的主要合金元素成分為：C0. 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%。
[0061] 其中，在步驟2中金屬型模具的旋轉(zhuǎn)速度為200~500轉(zhuǎn)/分鐘。
[0062] 由于在制作中，高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水的量將保證完全包容非金屬耐磨體網(wǎng) 格，因此，超過非金屬耐磨體網(wǎng)格部分的鐵水部分將形成單純的金屬耐磨層，從而和高初性 層交界。但，只要在金屬耐磨層中包括有非金屬耐磨體網(wǎng)格就能增強(qiáng)外層的抗沖擊能力。
[0063] 將本發(fā)明所制得的非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨漉套與現(xiàn)有技術(shù)中的漉套，例 如，高銘堆焊漉套，可W進(jìn)行如下的性能對(duì)此：
[0064] 表1 :本發(fā)明的高耐磨漉套和現(xiàn)有技術(shù)漉套性能對(duì)此 陽0化]
[0066] 其中，本發(fā)明高耐磨漉套的使用壽命此堆焊漉套壽命提高2. 5倍W上。
[0067] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0068] (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，過渡區(qū)平 緩；（2)通過超耐磨非金屬網(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)模化生產(chǎn)。
[0069] 因此，本發(fā)明公開的非金屬-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。
[0070] W上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所 提交的權(quán)利要求書確定保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套，包括輥套本體，所述輥套本體為包括內(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)層為高韌性層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套，其特征在于： 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。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套，其特征在于： 所述非金屬耐磨體為非金屬耐磨體網(wǎng)格。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套，其特征在于： 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 為尚耐磨性尚碳尚合金鑄鐵，尚初性層為尚初性低碳合金鋼。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套，其特征在于： 所述非金屬化合物包括鋁、硅、鋯、釔中任意一種或多種物質(zhì)的碳化物和/或氧化物。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套，其特征在于： 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%、SiO. 3%~0. 8%、 Μη0· 4%~L 2%、Crl3. 0%~25. 0%、M〇3%~6. 0%，主要元素的合金總量控制在19%~ 32% ;所述高韌性低碳合金鋼的主要合金元素成分為：C0. 2%~0.4%、SiO. 5%~1.2%和 Μη0· 6%~1. 2%，主要元素的合金總量控制在1. 3%~2. 8%。7. 非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套的制備方法，包括如下步驟： 步驟1.制作金屬型模具； 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，并按輥套外表 面，幾何要求成型，經(jīng)焙燒后形成耐磨體； 步驟3.離心復(fù)合澆注：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 別熔煉用于外層的高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水和用于內(nèi)層高韌性低碳合金鋼鋼水分別熔煉， 首先將用于外層的高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水澆人高速旋轉(zhuǎn)的鑄造金屬型模具內(nèi)，在離心力 的作用下外層高碳高合金耐磨鑄鐵鐵水迅速形成液體空心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)，再澆人內(nèi)層高韌性低碳合金鋼鋼水，并保持 金屬型的高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下內(nèi)層鋼水形成液體空心圓柱體，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)的輥套； 步驟4.開箱：澆注完的輥套溫度降低至900°C~950°C后，從金屬型模具內(nèi)取出并空冷 至 200°C ~250°C ; 步驟5.退火：將取出的輥套進(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100°C ; 步驟6.檢驗(yàn)及精加工：將退火后的輥套進(jìn)行探傷和硬度檢測(cè)，合格后按要求加工兩端 面和內(nèi)孔得到合格的離心多層復(fù)合超高耐磨輥套。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超高耐磨輥套的制備方法，其特征在于： 在步驟2中的所述非金屬化合物包括鋁、硅、鋯、釔中任意一種或多種物質(zhì)的的碳化物 和/或氧化物。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超高耐磨輥套的制備方法，其特征在于： 所述非金屬化合物包括A1203, SiC，ZrO, Y203中的任意一種或多種物質(zhì)。10. 根據(jù)權(quán)利要求7-9中任意一項(xiàng)所述的超高耐磨輥套的制備方法，其特征在于： 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%、SiO. 3%~0. 8%、 Μη0· 4%~L 2%、Crl3. 0%~25. 0%、M〇3%~6. 0%，主要元素的合金總量控制在19%~ 32% ;所述高韌性低碳合金鋼鋼水的主要合金元素成分為：C0. 2 %~0.4%、SiO. 5%~ 1. 2%和Μη0· 6%~1. 2%，主要元素的合金總量控制在1. 3%~2. 8%。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的超高耐磨輥套的制備方法，其特征在于： 在步驟2中金屬型模具的旋轉(zhuǎn)速度為200~500轉(zhuǎn)/分鐘。
【專利摘要】非金屬-金屬多相復(fù)合超高耐磨輥套及其制備方法，所述輥套包括內(nèi)層和外層雙層結(jié)構(gòu)的輥套本體，外層為非金屬-金屬高耐磨層，內(nèi)層為高韌性層，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，所述非金屬耐磨體優(yōu)選為由包括鋁、硅、鋯、釔中任意一種或多種物質(zhì)的碳化物和/或氧化物生成的非金屬耐磨體網(wǎng)格。本發(fā)明采用非金屬-金屬離心多層復(fù)合鑄造技術(shù)，在離心力的作用下，使外層鐵水緊緊與非金屬耐磨體網(wǎng)格包裹，使輥壓輥套具備外層超高耐磨、內(nèi)層高韌性，使用壽命比堆焊輥套壽命提高2.5倍以上。
【IPC分類】B02C4/30, C22C38/04, C22C37/10
【公開號(hào)】CN105562149
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410535137
【發(fā)明人】王文祥
【申請(qǐng)人】河北泰銘投資集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年10月11日