蜂窩zta陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002]由于立磨的低能耗，新建的大型水泥生產(chǎn)線，燃煤熱電廠等基本均采用立磨作為生料磨/煤磨，甚至水泥磨，最大的立磨產(chǎn)量可達600-700噸/小時，而對立磨中備件即輥套與磨盤要求具有防斷裂的可靠性及抗磨損的耐磨性。通常輥套與磨盤所采用的合金有4類，即:Mn鋼、NihardIV合金、高Cr合金、Hardfacing(表面堆焊)。雖然從Mn鋼至表面堆焊，其材料硬度越來越大，耐磨性提高，但同時其脆性也大大增加，斷裂的危險性也越來越大。若采用高Cr合金，其斷裂的危險較大，采用塑性較好的Mn鋼輥，但其耐磨壽命自然較低，因而如何選擇具有高耐磨性但又咳防止斷裂的材料成為決定立磨備件材料的重要決定因素。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述技術存在的不足，提供一種耐磨、且抗斷裂，使用成本低的高鉻鑄鐵復合陶瓷輥套結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)上述目的的技術方案如下:
[0004]蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，包括輥套本體，在輥套本體的工作面上適配的鑲嵌數(shù)塊陶瓷層，其特征在于:所述陶瓷層為陶瓷芯塊，其中所述陶瓷芯塊大體呈一弧形的片狀結(jié)構(gòu)，且陶瓷芯塊的端面上設置數(shù)個透孔，陶瓷芯塊寬度方向的端面邊緣上設置數(shù)個凹槽，透孔與凹槽軸向平行。
[0005]優(yōu)選的，陶瓷芯塊寬度方向的端面邊緣上設置數(shù)個凹槽，透孔與凹槽軸向平行。
[0006]優(yōu)選的，陶瓷芯塊由陶瓷顆粒粘結(jié)形成。
[0007]優(yōu)選的，陶瓷芯塊的弧面適配的貼合在輥套本體外圓周上，陶瓷芯塊弧長方向與輥套本體軸向方向一致，且陶瓷芯塊緊密相連，陶瓷芯塊與輥套本體連接處，在陶瓷芯塊周圍澆注金屬液，通過金屬液將相鄰的陶瓷芯塊連接在一起。
[0008]優(yōu)選的，所述陶瓷顆粒為增韌ZTA陶瓷顆粒。
[0009]優(yōu)選的，所述透孔均勻間隔的設置。
[0010]優(yōu)選的，所述輥套本體為高鉻鑄鐵。
[0011]優(yōu)選的，陶瓷芯塊端面投影的形狀為兩個對稱等腰梯形的疊加，陶瓷芯塊中間部分為等腰梯形的底邊，其中陶瓷芯塊端面投影后其腰與垂直方向的夾角為2-5度。采用這樣的設置可以使陶瓷芯塊與陶瓷芯塊間連接順暢，并組成球面。
[0012]與現(xiàn)有技術相比較，在傳統(tǒng)的鑄造工藝的基礎上，我們采用高鉻鑄鐵與ZTA陶瓷混合鑄造，進一步提高其耐磨壽命(復合層的硬度可達高Cr材料硬度的3-4倍)，同時由于陶瓷與鑄鐵的收縮率，熱膨脹系數(shù)，密度等多方面的區(qū)別，因此鑄鐵相的裂紋無法擴展到陶瓷相，反之某些陶瓷顆粒出現(xiàn)裂紋，也只局限于顆粒本身而不擴展至基體(即輥套)，從而實現(xiàn)耐磨且抗裂的效果。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型貼合在輥套上時的示意圖
[0014]圖2為陶瓷芯塊主視圖
[0015]圖3為圖2A—A方向的側(cè)視圖
[0016]圖4為圖2B—B方向的俯視圖示意圖
[0017]圖5為陶瓷芯塊立體示意圖
[0018]附圖序號說明:輥套本體1、陶瓷層2、
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的說明。
[0020]圖中，蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，包括輥套本體1，由于輥套在工作的過程中，工作面容易磨損，因此在輥套本體I的工作面上鑲嵌有數(shù)塊陶瓷層2。
[0021]所述陶瓷層為陶瓷芯塊，其中陶瓷芯塊大體呈一弧形的片狀結(jié)構(gòu)，陶瓷芯塊的端面上設置多個透孔3，優(yōu)選透孔間隔均勻的設置，且陶瓷芯塊寬度方向的端面邊緣上設置數(shù)個凹槽4，透孔與凹槽軸向平行，凹槽即是透孔形成在陶瓷芯塊邊緣時形成的，其與透孔的直徑都相等，因此透孔與凹槽軸向平行。陶瓷芯塊由陶瓷顆粒粘結(jié)而成，陶瓷顆粒為ZTA陶瓷顆粒。
[0022]陶瓷芯塊的弧面適配的貼合在輥套本體外圓周上，陶瓷芯塊形成的圓周與滾他哦本體的圓周同心，陶瓷芯塊弧長方向與輥套本體軸向方向一致，且陶瓷芯塊緊密相連，陶瓷芯塊與輥套本體連接處，在陶瓷芯塊周圍澆注金屬液，通過金屬液將相鄰的陶瓷芯塊連接在一起，陶瓷芯塊連接形成的整體也為一個圓形，將輥套本體緊緊的包裹住。
[0023]陶瓷芯塊弧長的中間部分的尺寸大于陶瓷芯塊兩端頭，即陶瓷芯塊端面投影的形狀為兩個對稱等腰梯形的疊加，且陶瓷芯塊中間部分的尺寸最大，其中陶瓷芯塊端面投影后其腰與垂直方向的夾角為2-5度，同時，陶瓷芯塊端面兩端的厚度厚于陶瓷芯塊其余位置的厚度，從陶瓷芯塊中部開始至陶瓷芯塊的自由端，其厚度逐漸遞增，采用這樣的結(jié)構(gòu)可以使陶瓷芯塊與陶瓷芯塊間連接順暢，并組成順滑的球面結(jié)構(gòu)。
[0024]粘結(jié)在一起的陶瓷粉末之間形成一定的多空結(jié)構(gòu)，方便澆筑的鋼水滲入陶瓷粉末之間的間隙內(nèi)，增強結(jié)構(gòu)強度。
[0025]制備ZTA陶瓷顆粒的原料:
[0026]制造直徑為30-120um的陶瓷粉粒，用等靜壓機將陶瓷粉粒干壓成塊后進行預燒，預燒溫度1100-1200°C，然后破碎，篩選粒徑為l_3mm的ZTA陶瓷顆粒再進行高溫燒結(jié)，燒成溫度1600-1650°C，獲得形狀不規(guī)則的ZTA陶瓷顆粒。將陶瓷顆粒與一定比例的自制粘結(jié)劑混合，使粘結(jié)劑均勻的覆蓋在陶瓷顆粒表面，然后填充到相對應的模具中；陶瓷顆粒通過粘結(jié)劑彼此連接起來，形成多空結(jié)構(gòu)，并具有較高的強度，在澆注1450°C高溫合金鋼金屬液的過程中不會被沖散。
[0027]以上僅為本實用新型實施例的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型實施例，凡在本實用新型實施例的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型實施例的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，包括輥套本體，在輥套本體的工作面上適配的鑲嵌數(shù)塊陶瓷層，其特征在于:所述陶瓷層為陶瓷芯塊，其中所述陶瓷芯塊大體呈一弧形的片狀結(jié)構(gòu)，且陶瓷芯塊的端面上設置數(shù)個透孔，陶瓷芯塊寬度方向的端面邊緣上設置數(shù)個凹槽，透孔與凹槽軸向平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，其特征在于:陶瓷芯塊由陶瓷顆粒粘結(jié)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，其特征在于:陶瓷芯塊的弧面適配的貼合在輥套本體外圓周上，且陶瓷芯塊弧長方向與輥套本體軸向方向一致，且陶瓷芯塊緊密相連，陶瓷芯塊與輥套本體連接處，在陶瓷芯塊周圍澆注金屬液，通過金屬液將相鄰的陶瓷芯塊連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述陶瓷顆粒為增韌ZTA陶瓷顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述透孔均勻間隔的設置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述輥套本體為高鉻鑄鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩ZTA陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，其特征在于:陶瓷芯塊端面投影的形狀為兩個對稱等腰梯形的疊加，陶瓷芯塊中間部分為等腰梯形的底邊，其中陶瓷芯塊端面投影后其腰與垂直方向的夾角為2-5度。
【專利摘要】本實用新型涉及一種陶瓷復合高鉻鑄鐵輥套結(jié)構(gòu)，包括輥套本體，在輥套本體的工作面上鑲嵌有數(shù)塊陶瓷層，所述陶瓷層為陶瓷芯塊，其中所述陶瓷芯塊大體呈一弧形的片狀結(jié)構(gòu)，且陶瓷芯塊的端面上設置數(shù)個透孔，陶瓷芯塊寬度方向的端面邊緣上設置數(shù)個凹槽，透孔與凹槽軸向平行，本實用新型使高鉻鑄鐵輥套的耐磨性能及抗裂性能大大提高，即提高了高鉻鑄鐵輥套的耐磨強度，又有效阻止了裂紋的產(chǎn)生及擴展，增加了高鉻鑄鐵輥套的使用時間，減少了更換高鉻鑄鐵輥套的次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】B02C15-00
【公開號】CN204485947
【申請?zhí)枴緾N201520043313
【發(fā)明人】李剛
【申請人】北京金煤創(chuàng)業(yè)進出口有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年1月22日