一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮及其制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术通过将碳化钛陶瓷，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧机导轮
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术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％；Ni5.0～6.0％；V0.8～1.15％；Cr22.5.0～25.0％；B0.2～0.5％；Mo1.2～1.4％，Si1.7～2.4％，Mn0.7～1.4％，余量为Fe。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过将碳化钛陶瓷，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。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮横截面的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参考附图1所示，一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮，包括碳化陶瓷层2和熔合层1，碳化陶瓷层2复合在熔合层1内。其中，碳化陶瓷层2为厚度在1mm-10mm的环形片，外直径在5cm-20cm的范围。碳化陶瓷层2为碳化钛陶瓷，或碳化钛硅陶瓷，或氧化铝陶瓷，或碳化锆陶瓷。其中，熔合层1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，包括如下步骤：步骤一，熔合层1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2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2放入到浇注模中，将步骤一的熔合层1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。其中，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2周侧表面的2mm-5mm的范围，使得该滚动导轮的工作面通过碳化陶瓷层2的周侧面作为主工作面，熔合层1作为辅助固定面和副工作面。其中，步骤一，熔合层1的制备中材料的重量百分比的化学成分组成：C1.1～1.4％；Ni5.0～6.0％；V0.8～1.15％；Cr22.5.0～25.0％；B0.2～0.5％；Mo1.2～1.4％，Si1.7～2.4％，Mn0.7～1.4％，余量为Fe。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。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，从而使所属
技术人员能很好地理解和利用本专利技术。本专利技术仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮，其特征在于，包括碳化陶瓷层(2)和熔合层(1)，所述碳化陶瓷层(2)复合在熔合层(1)内。

【技术特征摘要】
1.一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮，其特征在于，包括碳化陶瓷层(2)和熔合层(1)，所述碳化陶瓷层(2)复合在熔合层(1)内。2.根据权利要求1所述的一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮，其特征在于，所述碳化陶瓷层(2)为厚度在1mm-10mm的环形片，外直径在5cm-20cm的范围。3.根据权利要求1所述的一种基于碳化陶瓷复合的滚动导轮，其特征在于，所述熔合层(1)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。4.如权利要求1-3任一所述的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(1)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(2)的制备，通过将碳化陶瓷制成厚度在1mm-10mm、外直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：完永云，张有德，吴迪，梁海峰，王磊，王孟祥，
申请(专利权)人：合肥东方节能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34