非金属-金属多相复合超高耐磨辊套及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及装备制造的铸造领域，具体地，设及非金属-金属多相复合超高耐磨 漉套及其制作方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术中，漉套多为"锻造中碳钢套+外堆焊耐磨层"的结构，该类漉套的制备 方法包括如下步骤：
[0003] 1.首先采用中碳钢锻出毛巧并加工成钢套；
[0004] 2.然后进行钢套调质热处理； 阳0化]3.在粗加工钢套；
[0006] 4.在钢套外圆上均匀堆焊厚度为15mm左右的耐磨层，同时堆焊出花纹。
[0007] 运类的漉套的结构W及制备方法存在如下问题：
[0008] 1.堆焊层厚度薄耐磨性较差，漉套使用寿命短。一次使用一般在8000小时左右；
[0009] 2.有剥落掉块现象。由于焊接过程产生应力和渣点，使焊层出现微裂纹和孔桐。 钢套在使用过程中裂纹扩展，当达到一定程度后出现掉块、剥落。
[0010] 3.维护费用高。当堆焊耐磨层磨损至5mm左右或出现掉块、剥落现象，需重新进行 堆焊修复。修复费用与购价相当。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的在于提供非金属-金属多相复合超高耐磨漉套，本发明的另一目的 在于提供非金属-金属多相复合超高耐磨漉套的制作方法。
[0012] 为达此目的，本发明采用W下技术方案：
[0013] 非金属-金属多相复合超高耐磨漉套，包括漉套本体，所述漉套本体为包括内层 和外层的双层结构，所述外层为非金属-金属高耐磨层，所述内层为高初性层。
[0014] 优选地，所述非金属-金属高耐磨层为非金属耐磨体与金属耐磨体的混合层。
[0015] 优选地，所述非金属耐磨体为非金属耐磨体网格。
[0016] 优选地，在所述非金属-金属高耐磨层中所述非金属耐磨体由非金属化合物制 成，金属耐磨体为高耐磨性高碳高合金铸铁，高初性层为高初性低碳合金钢。
[0017] 优选地，所述非金属化合物包括侣、娃、错、锭中任意一种或多种物质的碳化物和/ 或氧化物。
[0018] 优选地，所述高耐磨性高碳高合金铸铁的主要合金成分为：C2. 6%~4.0%、Si 0. 3%~0.8%、Μη 0.4%~1.2%、Cr 13. 0%~25. 0%、Mo 3%~6.0%，主要元素的合 金总量控制在19%~32% ;所述高初性低碳合金钢的主要合金元素成分为：C 0. 2%~ 0.4%、Si 0.5%~1.2%和Μη 0.6%~1.2%，主要元素的合金总量控制在1.3%~2.8%。
[0019] 本发明还公开了非金属-金属多相复合超高耐磨漉套的制备方法，包括如下步 骤：
[0020] 步骤1.制作金属型模具；
[0021] 步骤2.制作非金属耐磨体网格：将非金属化合物制作成蜂窝状网格，并按漉套外 表面，几何要求成型，经赔烧后形成耐磨体；
[0022] 步骤3.离屯、复合诱注：将非金属耐磨体网格均匀分布在所述金属型模具的内表 面，分别烙炼用于外层的高碳高合金耐磨铸铁铁水和用于内层高初性低碳合金钢钢水分别 烙炼，首先将用于外层的高碳高合金耐磨铸铁铁水诱入高速旋转的铸造金属型模具内，在 离屯、力的作用下外层高碳高合金耐磨铸铁铁水迅速形成液体空屯、圆柱体并将非金属耐磨 体网格包容，当外层铁水的内表面溫度达到液相线时，再诱入内层高初性低碳合金钢钢水， 并保持金属型的高速旋转，在离屯、力的作用下内层钢水形成液体空屯、圆柱体，钢水的溫度 降低，凝固成内外成分不一样具有双层结构的漉套；
[0023] 步骤4.开箱：诱注完的漉套溫度降低至900°C~950°C后，从金属型模具内取出并 空冷至200°C~250°C ;
[0024] 步骤5.退火：将取出的漉套进行去应力退火，退火溫度控制在500°C~520°C，并 保溫16~30小时，然后冷却至溫度不超过100°C ;
[0025] 步骤6.检验及精加工：将退火后的漉套进行探伤和硬度检测，合格后按要求加工 两端面和内孔得到合格的离屯、多层复合超高耐磨漉套。
[00%] 优选地，在步骤2中的所述非金属化合物包括侣、娃、错、锭中任意一种或多种物 质的的碳化物和/或氧化物。
[0027] 优选地，所述非金属化合物包括A!203, SiC，ZrO, Υ2〇3中的任意一种或多种物质。
[0028] 优选地，所述高碳高合金耐磨铸铁铁水的主要合金成分为：C2. 6%~4. 0%、Si 0. 3%~0. 8%、Mn 0. 4%~1. 2%、Cr 13. 0%~25. 0%、M〇 3%~6. 0%，主要元素的合金 总量控制在19%~32% ;所述高初性低碳合金钢钢水的主要合金元素成分为：C 0. 2%~ 0. 4%、SiO. 5%~1. 2%和Μη 0. 6%~1. 2%，主要元素的合金总量控制在1. 3%~2. 8%。
[0029] 优选地，在步骤2中金属型模具的旋转速度为200~500转/分钟。
[0030] 本发明具有如下优点：
[0031] (1)在离屯、力的作用下，使外层铁水紧紧与非金属耐磨体网格包裹和边界融合，凝 固后将网格各缝隙充填严实，同时漉套致密度高，并充分实现内外层的冶金结合，过渡区平 缓；（2)通过超耐磨非金属网格与外层耐磨金属相结合，在确保外层超高耐磨性和忍部高 初性的同时，使外层的抗冲击能力提高；（3)在离屯、力作用下内外层充分的冶金结合，杜绝 了裂纹、夹杂、气孔等铸造缺陷的产生。彻底消除了由于焊接微裂纹带来的掉块、剥落等失 效形式，可W做到终身免维护；(4)生产周期短，可规模化生产。
[0032] 因此，本发明公开的非金属-金属离屯、多层复合超高耐磨漉套，可W广泛地运用 于矿山、水泥、冶金、煤化工、玻璃等行业中，使用寿命此堆焊漉套寿命提高2. 5倍W上。该 漉套的采用非金属-金属离屯、多层复合铸造技术，使漉压漉套具备外层超高耐磨、内层高 初性。
【附图说明】
[0033] 图1为根据本发明具体实施例的超高耐磨漉套的径向俯视图；
[0034] 图2为根据本发明具体实施例的超高耐磨漉套的轴向半截面图；
[0035] 图3为根据本发明另一个具体实施例的超高耐磨漉套的制作方法的流程图。
[0036] 图中的附图标记所分别指代的技术特征为：
[0037] 1、非金属耐磨体网格；2、非金属-金属高耐磨层；3、高初性层。
【具体实施方式】
[0038] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可W理解的是，此处所描 述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便 于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。 阳〇例实施例1
[0040] 参见图1，和图2,公开了根据本发明的非金属-金属多相复合超高耐磨漉套的径 向俯视图和轴向半截面图，所述非金属-金属多相复合超高耐磨漉套包括漉套本体，所述 漉套本体为包括内层和外层的双层结构，所述外层为非金属-金属高耐磨层2,所述内层为 高初性层3。 阳041] 其中，所述非金属-金属高耐磨层2为非金属耐磨体与金属耐磨体的混合层。进 一步优选的，所述非金属耐磨体与金属耐磨体的混合层中，所述非金属耐磨体为非金属耐 磨体网格1，并且与金属凝固在一起。
[0042] 本发明通过将网格状的非金属耐磨体1与金属耐磨体混合在一起，在确保外层超 高耐磨性和忍部，也就是内部高初性的同时，使外层的抗冲击能力提高。
[0043] 因此，本发明只需要在外层的高耐磨层中具有非金属耐磨体，优选地，非金属耐磨 体网格即可，从而形成非金属耐磨体网格与耐磨金属层。进一步优选地，如图1中所示的， 在漉套本体的非金属-金属高耐磨层2表层上镶铸有非金属耐磨体网格1。
[0044] 在所述非金属-金属高耐磨层2中，非金属耐磨体由非金属化合物制成，金属耐磨 体为高耐磨性高碳高合金铸铁。高初性层3的材料为高初性低碳合金钢。所述高耐磨性高 碳高合金铸铁和高初性低碳合金钢成分彼此独立。
[0045] 非金属化合物包括侣、娃、错、锭中任意一种或多种物质的碳化物和/或氧化物。 优选地，所述非金属耐磨体网格1由侣、娃、错、锭中任意一种或多种物质的的碳化物和/或 氧化物制成。
[0046] 进一步优选地，所述非金属耐磨体网格1由Alz化，SiC，ZrO, Y2O3等氧化物或碳化 物制成，上述物质耐磨性高、抗急热能力好。
[0047] 其中，所述高耐磨性高碳高合金铸铁的主要合金成分为：C2.6%~4.0%、Si 0. 3%~0.8%、Μη 0.4%~1.2%、Cr 13. 0%~25. 0%、Mo 3%~6.0% ;主要元素，即上 述元素的合金总量控制在19%~32%。
[0048] 所述高初性低碳合金钢的主要合金元素成分为：C化2%~0. 4%、Si 0. 5%~ 1.2%和Μη 0.6%~1.2% ;主要元素，即上述元素的合金总量控制在1.3%~2. 8%。 W例实施例2
[0050] 在本实施例中，本发明还公开了可W用于制造实施例1中所述的非金属-金属多 相复合超高耐磨漉套的制备方法。参见图3,示出了超高耐磨漉套的制作方法的流程