[发明专利]一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮及其制备方法。包括碳化陶瓷层和熔合层，所述碳化陶瓷层复合在熔合层内。本发明通过将碳化钛陶瓷，或碳化钛硅陶瓷，或氧化铝陶瓷，或碳化锆陶瓷制成环形片状的基体作为高强度的基材，再通过硬质合金浇注在以多层陶瓷片的基体上形成复合金属毛坯，再通过机械加工的方式将毛坯工作面的硬质合金切除形成滚动导轮，使得滚动导轮的工作面以陶瓷片的周侧面为主要工作面，以此提高滚动导轮的使用寿命。

技术领域

本发明属于轧机导轮技术领域，特别是涉及一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮及其制备方法。

背景技术

随着轧制速度的提高，滑动导卫装置逐渐被导轮所取代。出于导轮工作条件恶劣，因此要求导轮既要有较高的韧性、抗热疲劳性、耐蚀以及抗氧化能力，又要具有高硬度和耐麽性。

导轮是在热轧棒材生产线中消耗量较大的重要备件，是轧钢导卫总成中的关键部件，影垧着轧机作业率等技术经济指标。使用的很多导卫件耐热性能不足，出现粘钢等现象，还有一些工艺件耐磨性、热疲劳性能不好，影响了使用寿命以及轧材质量。

硬度磨损的物理本质是一种特殊形式的断裂过程，发生在磨损件的表层和亚表层。在考虑硬度值时，不能简单认为硬度越高耐磨性越好，要充分考虑其在各种状态下的硬度。比如:工作过程中由于表面硬化或软化而改变了的硬度；由于与高温轧件接触而使表面温度升高，要考虑髙温硬度。

韧性滚动导轮的断裂一般为脆性断裂。为防止脆断的发生，要不断提高材料的抗断裂能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮及其制备方法，通过将硬质合金浇注在以多层陶瓷片的基体上形成复合金属毛坯，再通 过机械加工的方式将毛坯工作面的硬质合金切除形成滚动导轮，以此提高滚动导轮的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮，包括碳化陶瓷层和熔合层，所述碳化陶瓷层复合在熔合层内。

进一步地，所述碳化陶瓷层为厚度在1mm-10mm的环形片，外直径在5cm-20cm的范围。

进一步地，所述熔合层为普通废钢、生铁、钒铁、铬铁、硼铁、钼铁、硅铁和锰铁混合加热熔化形成的复合基。

一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，熔合层的制备：将普通废钢、生铁、钨铁、钒铁、铬铁、硼铁、钼铁、硅铁和锰铁混合加热熔化，混合钢水温度升至1650℃～1680℃，加入脱氧剂铝，而后出炉；

步骤二，碳化陶瓷层的制备，通过将碳化陶瓷制成厚度在1mm-10mm、外直径在5cm-20cm的环形片；

步骤三，将步骤二的碳化陶瓷层放入到浇注模中，将步骤一的熔合层冷却钢液浇注温度为1400℃～1450℃时，进行浇注得到浇注复合成型；

步骤四，将步骤三浇注成型的金属毛坯，经过机械精加工得到滚动导轮。

进一步地，所述步骤四，将步骤三浇注成型的金属毛坯，经过机械精加工得到滚动导轮，该机械加工的深度，切削到碳化陶瓷层周侧表面的2mm-5mm的范围。

进一步地，所述步骤一，熔合层的制备中材料的重量百分比的化学成分组成：C1.1～1.4％；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％，余量为Fe。

本发明具有以下有益效果：