一种金属陶瓷瓦楞辊的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种金属陶瓷瓦楞辊的制造方法，即将工件进行碳化钨－钢梯度耐磨材料技术处理，在碳钢和合金钢表面形成ＷＣ金属陶瓷，使ＷＣ硬化层≥０．８ｍｍ，其中ＷＣ富集层超过０．３ｍｍ。经过合理的选材和表面强化改性处理后，赋予该瓦楞辊以优良的耐磨损和耐高温性能，使用寿命是镀铬瓦楞辊的３～５倍，使生产成本明显降低，达到节能降耗，高效长寿的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。技术背景瓦楞辊是单面瓦楞纸板机上最主要的工作部件。在瓦楞纸板生产过程中，被加热烘干的瓦 楞原纸高速的送入上下对滚的瓦楞辊中间轧制粘合成瓦楞纸板。由于瓦楞辊工作温度高，其筒 体温度一般被加热到200。C以上；楞尖飧小；相对运动快，有些先进的高法生产线运行速度甚 至达到300M/MIN;处在无润滑的干摩擦状态下连续运转，尤其是瓦楞原纸中或多或少的含砂 导致了瓦楞辊楞齿的剧烈磨损，使其成为经常需要更换修复，资金占用量大的易耗品。其质量 和性能直接决定着瓦楞纸板的生产效率、产品质量和技术水平。为了提高耐磨性，延长瓦楞辊 的使用寿命，各生产厂家想到了各种可能的制造方法以满足客户的要求，比如在中华人民共和 国轻工行业标准QB/T 1447.1—2000《单面瓦楞纸板机瓦楞辊》中，对瓦楞辊齿形表面的硬 化处理，列举了一些较为成熟的处理方法，成为这些生产工艺的典型代表a) 氮化氮化深度0. 3咖~0. 6咖,HRC55 60;b) 感应淬火硬化层深度大于1咖，冊C55 60;c) 渗碳淬火渗碳深度0.8mm 1.2mm,冊C55 60;d) 激光淬火硬化层深度0.5咖 1咖,冊C55 60;e) 镀硬铬以上硬化处理均是基于筒体材料含碳量在0.35% 0.55%范围内的合金结构钢35CrMo、 42CrMo、 40CrNiMoA、 45CrNiMoV或碳素结构钢45钢、50Mn钢等加工得到的。在上述各种硬化 处理工艺中，单纯的氮化，如效果最为优良的离子氮化，因其设备投资大，工艺周期长，生产 成本高昂和难以避免的狭缝现象及边角效应导致对复杂大件的处理困难，质量不稳定，已经被 大多数生产厂家所淘汰；渗碳淬火因处理温度高，零件变形大而在实际生产中基本上未被采用； 激光淬火因其功率控制不稳定易烧伤工件，导致瓦楞辊楞尖的塌陷，还处于小批量试用阶段。 事实上大多数生产厂家采用的瓦楞辊生产的齿面硬化的主流工艺是感应淬火+镀硬铬。实际使 用证明采用上述工艺生产的瓦楞辊，其寿命在1000万米左右，在现今飞速发展的高速重型瓦楞 纸板生产线上往往只能使用半年甚至三个月就要更换复修。
技术实现思路
为了克服现有瓦楞辊耐磨性能差，使用寿命短的缺点，本专利技术提供了一种金属陶瓷瓦楞辊 的制造方法，将瓦楞辊表面进行碳化钨一钢梯度酎磨材料制造方法处理，该方法提髙了瓦楞辊 齿表面的硬度，使瓦楞辊的耐磨性能，抗咬合性能和抗疲劳性能得到了大幅度的提高。本专利技术的金属陶瓷瓦楞辊的制造方法是利用桶形阴极异常光辉光放电原理，使转变成高 能粒子，在高温下渗扩到钢基体中去。同时根据钨在一定温度范围内的含碳氛围中容易形成WC 的原理，对钨进行碳化处理，达到钢外层一定深度内形成WC金属陶瓷耐磨层。本专利技术是通过以下技术方案实现的，它包括1、 把K楞辊和钨材置于桶形阴极内，在低真空氩气条件下，形成异常辉光放电，产生鸭离 子和氩离子。2、 钨离子经过负辉能量重叠区，获得高能量，快速溅射到钢基体上。3、 钢基体由于氩离子和钨粒子的轰击，温度升高，晶体缺陷增多，形成很多扩散逋道，钩 离子沿着这些通道快速扩散到钢基体内。4、渗入钢基体中的钨经碳化处理，形成碳化物陶瓷。本专利技术的瓦楞辊表面经过碳化钩一钢梯度耐磨材料制造方法处理后,形成WC余属陶瓷层, 内部组织和结构呈梯度变化，具有高硬、高强、高韧性等特点，賦予该瓦棵辊以优良的耐磨损、 耐腐蚀和耐高温性能，显著提高瓦楞辊的工作质量和使用寿命。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的瓦楞辊及其表面处理方法和制造工艺作进一步详细描述，以下 所列实施例为本专利技术的非限定性实施例，有关成分配比和工艺参数可在允许的范围进行调整， 这种调整对本专利技术没有实质性影响。实施例一本例的瓦楞辊材料选用35CrMo精锻件制成套管，材料外径4)426mm，长L= 2020咖，制成的瓦楞滚直径小405咖。原材料进行热处理调质、车削定长、精磨齿形后进行最终 的碳化钨一钢梯度耐磨材料制造方法处理将工件与钨材置于阴极筒内，抽真空充氩气，真空 度0.1Pa，在1000'C渗钨4小时，碳化2小时，在工件表面形成碳化钨金属陶瓷层。经测量碳 化每硬化层为1MM，碳化钨富集层为0.35MM，齿表面硬度冊C66，具有极高的耐磨性能。实施例二本例选用的瓦楞辊材料为20#钢锻件，采用实施例一中完全相同的工艺方法同 样得到了表面强化的硬化层。经检测其齿表面硬度为HRC62，略低于实施例一，同样具有良好 的耐磨性。下表是滑动磨损试验所得的不同处理方法的瓦楞辊楞齿表面机械性能对照表<table>table see original document page 4</column></row><table>权利要求1. ，即将工件进行碳化钨-钢梯度耐磨材料技术处理，使金属表面形成WC，WC硬化层≥0.8MM，其中碳化钨富集层超过0.3MM，形成典型的金属陶瓷耐磨层。2. 根据权利要求1所述的金属陶瓷瓦楞辊的制造方法，其特征在于把碳钢或合金钢机体与 钩材置于桶形阴极内，在低真空氩气条件下形成异常辉光放电，产生钨离子和氩离子，高能钨离 子在高温下渗入钢基体内，经碳化形成碳化鸨金属陶瓷。全文摘要本专利技术公开了，即将工件进行碳化钨-钢梯度耐磨材料技术处理，在碳钢和合金钢表面形成WC金属陶瓷，使WC硬化层≥0.8mm，其中WC富集层超过0.3mm。经过合理的选材和表面强化改性处理后，赋予该瓦楞辊以优良的耐磨损和耐高温性能，使用寿命是镀铬瓦楞辊的3～5倍，使生产成本明显降低，达到节能降耗，高效长寿的目的。文档编号C23C8/06GK101280408SQ20081009418公开日2008年10月8日 申请日期2008年5月8日 优先权日2008年5月8日专利技术者姚松柏, 兰 翟 申请人:姚松柏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属陶瓷瓦楞辊的制造方法，即将工件进行碳化钨－钢梯度耐磨材料技术处理，使金属表面形成ＷＣ，ＷＣ硬化层≥０．８ＭＭ，其中碳化钨富集层超过０．３ＭＭ，形成典型的金属陶瓷耐磨层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚松柏，翟兰，
申请(专利权)人：姚松柏，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]