用于制造耐磨部件的方法技术

本发明专利技术描述了一种用于处理研磨材料的耐磨部件，该部件包括具有至少一个表面的金属主体。其特征在于，具有贯穿孔的图案的金属样板被设置在金属主体的至少一个表面上，设置成覆盖金属样板的至少一部分的盖罩放置在与金属样板相距一定距离处以在盖罩与金属样板之间形成间隙，通过该间隙将适合于烧结的粉末材料引入金属样板中的贯穿孔中，通过烧结处理将金属主体、金属样板、盖罩和粉末材料联结在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术描述了一种用于处理研磨材料的耐磨部件，该部件包括具有至少一个表面的金属主体。其特征在于，具有贯穿孔的图案的金属样板被设置在金属主体的至少一个表面上，设置成覆盖金属样板的至少一部分的盖罩放置在与金属样板相距一定距离处以在盖罩与金属样板之间形成间隙，通过该间隙将适合于烧结的粉末材料引入金属样板中的贯穿孔中，通过烧结处理将金属主体、金属样板、盖罩和粉末材料联结在一起。【专利说明】本专利技术涉及一种用于生产耐磨部件的方法，其中金属主体的至少一个表面配备耐磨层。根据该方法，粉末冶金钢被施加到部件，在经过烧结处理时获得耐磨表面。该部件可具有平的或弯曲的表面，并可以用在所有种类的在处理研磨材料时表面需要受到保护的应用中。该方法可以例如用于在运输研磨材料的传送装置中，或在用于粉碎材料的设备中被暴露于大面积磨损的不同类型工具。本专利技术还涉及通过根据本专利技术的方法制造的耐磨部件。近年来，尤其是用于粉碎研磨材料的辊子吸引了非常多的注意，因为已知的辊子或者在性能、耐久性方面有欠缺，并且/或者制造起来非常昂贵。此类辊子在专利文献中是众所周知的，例如专利US6086003，该专利描述了由两个不同的粉末冶金钢构成的耐磨层如何通过烧结处理施加到用于滚压机的辊子。使用粉末冶金钢的优势在于，由于优良的微观结构和小的良好分布的碳化物，能够实现非常高的硬相(hard phase)和韧性高的表面。此夕卜，粉末冶金技术还允许制造出硬相难以或不可能通过其他技术实现的合成物。通过使用第一材料制造出六角形拼块，将其放置在辊子的表面上，覆盖该表面的大部分区域，将第二材料放置在这些拼块之间。第一材料具有非常高的碳化物含量因此具有高的耐磨性，而第二材料具有较低的碳化物含量因此具有较高的磨损率以及更高的韧性，g卩，抗裂纹扩展性高。这两种材料的磨损和机械特性的这种不同确保了获得自生磨损保护，以及避免了由于夹杂金属等而导致表面断裂。所用的烧结处理是热等静压(HIP)，其中通过应用100bar以上的压强和1000°C以上的温度，冶金粉末固结成百分之一百的密度。鉴于US6086003中的每个拼块是通过单独的烧结和压缩处理制造的，由于每个拼块必须一个接一个地以相当高的精确度放置在辊子表面上，以及由于在最终烧结之前辊子的整个周面都必须覆盖以拼块，因此制造这样的辊子是非常耗时的处理。结果是，制造这样的辊子涉及相当高的成本。本专利技术的目标是提供一种制造成本显著降低的耐磨部件。这是通过在介绍中提到的类型的方法获得的，特征在于，该方法包括以下步骤:将金属样板设置在金属主体的至少一个表面上，该金属样板具有贯穿孔的图案；提供覆盖金属样板的至少一部分的盖罩，将该盖罩设置在与金属样板相距一定距离处，以在盖罩与金属样板之间形成间隙；通过将适合于烧结的粉末材料引入到盖罩与金属样板之间的间隙中，将该粉末材料施加到金属样板的贯穿孔中；以及在烧结处理中将金属主体、金属样板、盖罩和粉末材料联结在一起。由此可以实现，能以一种快速、不昂贵而且简单的方式用耐磨层覆盖金属主体。此夕卜，在涉及耐磨辊子的情况下，能以有关烧结的单一处理步骤制造这样的辊子，从而相当大地减少了制造所需的时间，还从而降低了这样的辊子的成本。优选的是，金属样板的耐磨性显著低于经烧结的粉末材料的耐磨性。这样，金属样板可以由耐磨性低的材料制成，并且在制造时不使用昂贵而耗时的粉末技术。由此能够实现，金属样板制造起来较容易而且不贵。优选的是，金属样板由碳钢，诸如软钢或低碳钢制成。优选的是，盖罩至少覆盖金属样板的表面的主要部分，该金属样板至少覆盖金属主体的主要部分，从而确保表面得到充分的保护。金属主体与盖罩之间的距离应至少为3毫米，以便留出足够大的空间用于将粉末材料引入这些部分之间的空间中。贯穿孔的尺寸和各个孔之间的距离取决于待处理的材料的类型和尺寸，以便确保形成必要的自生层，该自生层减少了耐磨部件上的磨损。在部件的操作期间，金属样板磨损得比周围的烧结粉末材料快很多，因为金属样板由普通碳钢，优选由软钢制成，这种钢在工作期间相对于处理的研磨材料耐磨性非常低。当金属样板被磨损时在经烧结的粉末材料周围出现的区域将被研磨材料填充，该研磨材料在这些区域中相对于其自身发生磨损。原则上，贯穿孔可以具有任意可以想到的形状，只要在金属样板被磨损时建立起磨损保护就可以。例如，孔可以是圆形的、正方形的或六边形结构的，定位成彼此间隔的距离相等或者彼此间隔的距离不同。该孔可以通过激光切割来提供，激光切割是一种快速而精确的方法。冲压出孔也是一种选择，尤其是在大量生产的情况下。优选的是，该孔覆盖金属样板表面面积的至少百分之六十，以便确保有利的磨损保护。优选的是，烧结是通过热等静压(HIP)处理来执行的，因为这种处理确保了粉末材料的卓越的耐磨性，还确保了金属主体、金属样板、盖罩和粉末材料之间的稳固的联结。在金属主体与金属样板之间的缓冲层可用于获得更强的联结，和/或获得可以分别用于金属主体和金属样板的更多种合金。待烧结的粉末材料是粉末冶金钢，其可以与诸如碳化物、氮化物、氧化物、硼化物或硅化物的难熔颗粒相混合，以获得非常高的耐磨性。以下，将相对于用于在滚压机、辊式粉碎机或类似设备中使用的耐磨辊子具体描述本专利技术。在这样的机器中，诸如原矿石、水泥生料或水泥熟料的典型微粒材料被处理。现在将参考示意性的附图更详细地解释本专利技术，附图中:图1示出了根据本专利技术的耐磨辊子的三维视图。图2示出了图1中所示的辊子的剖视图，以及图3示出了根据本专利技术的用于耐磨层的布局的两个不同实施例。图1示出了通过根据本专利技术的方法制造的耐磨辊子I的三维视图。管形的金属样板3和管形金属盖罩4围绕圆柱形金属主体2同心布置。这种金属主体2可以是管形的，如图2所示。管形金属样板3的外径小于管形盖罩4的内径，从而在这两部分之间形成间隙7。间隙7的径向宽度必须大到足以在粉末材料6被引入到间隙7中时允许粉末材料6沿圆柱形金属主体2的轴向方向流动。设置在金属主体2与金属样板3之间的缓冲层8是可选的，但可用于增强各部分之间的联结。图2示出了穿过包含图1中所示的辊子的中心线的垂直平面的剖视图。金属样板3由钢片制成，多个孔5形成的图案切割到该钢片中，之后该钢片被热轧或冷轧(根据钢片厚度)形成管形金属样板3。粉末材料6是粉末冶金钢，其被引入到金属样板3与盖罩4之间的间隙7中以填充金属样板3中的孔5。孔5和间隙7均将填充以粉末材料6。在间隙7每个端部的端部止挡(未示出)将确保在烧结处理之前或期间粉末材料6被保持在适当位置。在孔5填充以粉末材料6之后，整个组件经历排气，然后该组件受到烧结处理，优选的为热等静压处理(HIP)，其中金属主体2、金属样板3、盖罩4和粉末材料6联结在一起。在耐磨辊子I的工作期间，盖罩4将被相当快地磨损，因为其由耐磨性非常低的材料制成。此外，金属样板3由与烧结的粉末材料6相比耐磨性低很多的材料制成，这会导致将形成围绕烧结的粉末材料6的槽。这些槽实际上将填充以粉碎的材料的细颗粒。细颗粒被压缩在在表面上实现有效保持力(retent1n)的槽中。因此，建立起自生磨损保护，因为粉碎的材料会相对于槽中的细颗粒磨损。由于有利的烧结粉末材料布局增强了自生层的形成，以有益的方式布置金属样板3中的孔5是很重要的。自生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造耐磨部件(1)的方法，其中金属主体(2)的至少一个表面配备有耐磨层，该方法的特征在于，该方法包括以下步骤：将金属样板(3)设置在所述金属主体(2)的所述至少一个表面上，该金属样板(3)具有贯穿孔(5)的图案；提供覆盖所述金属样板(3)的至少一部分的盖罩(4)，将该盖罩(4)设置在与所述金属样板相距一定距离处，以在所述盖罩(4)与所述金属样板(3)之间形成间隙(7)；通过将适合于烧结的粉末材料(6)引入到所述盖罩(4)与所述金属样板(3)之间的间隙(7)中，将该粉末材料(6)施加到所述金属样板的贯穿孔(5)中；以及在烧结处理中将所述金属主体(2)、所述金属样板(3)、所述盖罩(4)和所述粉末材料(6)联结在一起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B卡拉孔纳马尔，DD奥尔森，R斯瓦米纳坦，U瓦格，
申请(专利权)人：FL史密斯公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK