专利名称：一种耐磨损的轧辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轧辊，特别涉及一种耐磨损的轧辊。
背景技术：
在钢铁冶金设备中，滚动式轧辊使用非常广泛，且更换频繁、用量大。由于轧辊工作条件非常严酷，需要长时间承受轧制型材高温、热冲击和高速摩擦磨损等因素的影响，所以用传统材料(如高铬铸铁、球墨铸铁、高合金钢、硬质合金材料及堆焊复合材料等)所制成的轧辊经常因磨损、粘钢等原因失效。高铬铸铁虽硬度高、耐磨性能好，但由于材料脆性大导致发生断裂，且机加工性能差；球墨铸铁的耐磨性和抗热冲击性能均较差，不能满足使用要求而被淘汰；堆焊材料虽然能提高使用寿命，但堆焊设备昂贵，堆焊一次，其寿命增加不 大；高合金钢在高温下会发生退火现象，且由于材料本身不存在高硬质相，所以耐磨性能大幅下降；高合金粉末冶金液相烧结方法在国内外已有大量报道，但研究尚不成熟，该方法制备的复合材料，其合金成分在基体中难以分布均匀、可控性差，且由于添加了表面活性剂，使得材料组织中出现大量气孔等缺陷。目前，结构钢生产中使用的轧辊，主要使用材料为Crl2MoV合金钢，导致了大量合金材料的浪费，结构钢生产的轧辊，其技术性能要求主要有I、高耐磨，轧辊表面磨损量和局部损伤越小越好，保证轧制品高精度尺寸公差；2、抗热疲劳性能好，避免产生疲劳裂纹的产生和扩展；3、高的机械性能，要求轧辊具有高的抗压强度和抗拉强度；4、高韧性，避免轧辊产生脆性断裂。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能满足各种磨损、冲击等复杂工况下使用的高性能的轧辊。本实用新型提供的是这样一种耐磨损的轧辊，由辊芯和辊套组成，所述辊套上的工作面(承受冲击和磨损的区域)由基材层和复合层组成，该复合层由金属基陶瓷颗粒增强复合材料组成。所述金属基陶瓷颗粒增强复合材料由基材金属和硬质陶瓷颗粒组成，其中硬质陶瓷颗粒均匀分布于基材金属中。所述硬质陶瓷颗粒的间距为375 2000 U m。这种带有复合层的轧辊中硬质陶瓷颗粒在轧辊工作区域均匀分布，以起到弥散强化的作用，提高其耐冲击和耐磨性能。硬质陶瓷颗粒是氧化铝、碳化硅、碳化钨、氮化硅、氮化钛中的一种或任意几种；基材金属为钢或铁，如普通碳钢、合金钢、高锰钢、灰铸铁或球墨铸铁。采用消失模发泡技术，制备出硬质陶瓷颗粒在珠粒间均匀分布的轧辊工作面泡沫模样，然后将该模样与轧辊其他部分的泡沫模样拼接成完整轧辊；浇注成型后，即一次性得到陶瓷颗粒增强钢铁基局部复合的轧辊。和现有技术相比，本实用新型有以下有益效果本实用新型借助消失模发泡技术，将硬质陶瓷颗粒弥散分布于泡沫模型内部，提高了基材金属液与硬质陶瓷颗粒的结合强度，利于金属液在颗粒间的渗透，使本实用新型制备的轧辊具有较高的表面质量和尺寸精度，整体性能好，可广泛应用于矿山、电力、冶金、煤炭、建材等耐磨领域。
图I是本实用新型的轧辊的结构示意图；图2是图I中复合层2的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。实施例I 如图I和2，耐磨损的轧辊，由辊芯辊套I组成，所述辊套I上的工作面(承受冲击和磨损的区域)由基材层和复合层2组成，该复合层2由基材金属3和硬质陶瓷颗粒4组成，其中硬质陶瓷颗粒4均匀分布于基材金属3中；成行和成列分布，且硬质陶瓷颗粒的间距为375 Pm。硬质陶瓷颗粒是氧化铝；基材金属为合金钢。实施例2如图I和2，耐磨损的轧辊，由辊芯辊套I组成，所述辊套I上的工作面(承受冲击和磨损的区域)由基材层和复合层2组成，该复合层2由基材金属3和硬质陶瓷颗粒4组成，其中硬质陶瓷颗粒4均匀分布于基材金属3中；硬质陶瓷颗粒的间距为1000 ym。硬质陶瓷颗粒是碳化硅和碳化钨；基材金属为球墨铸铁。实施例3如图I和2，耐磨损的轧辊，由辊芯辊套I组成，所述辊套I上的工作面(承受冲击和磨损的区域)由基材层和复合层2组成，该复合层2由基材金属3和硬质陶瓷颗粒4组成，其中硬质陶瓷颗粒4均匀分布于基材金属3中；硬质陶瓷颗粒的间距为2000 ym。硬质陶瓷颗粒是碳化钨、氮化硅和氮化钛；基材金属为高锰钢。
权利要求1. 一种耐磨损的轧辊，由辊芯和辊套组成，其特征在于所述辊套上的工作面由基材层和复合层组成，该复合层由金属基陶瓷颗粒增强复合材料组成。
专利摘要本实用新型提供一种耐磨损的轧辊，由辊芯辊套组成，所述辊套上的工作面由基材层和复合层组成，该复合层由基材金属和硬质陶瓷颗粒组成，其中硬质陶瓷颗粒均匀分布于基材金属中。本实用新型将硬质陶瓷颗粒弥散分布于泡沫模型内部，提高了基材金属液与硬质陶瓷颗粒的结合强度，利于金属液在颗粒间的渗透，使本实用新型制备的轧辊具有较高的表面质量和尺寸精度，这种轧辊整体性能好，可广泛应用于矿山、电力、冶金、煤炭、建材等耐磨领域。
文档编号B21B27/03GK202779165SQ20112056190
公开日2013年3月13日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者隋育栋, 蒋业华, 李祖来, 周荣锋, 周荣 申请人:昆明理工大学