一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，包括如下步骤：将TiC基硬质合金材料与粘结剂混合均匀得混合物；将上述混合物填充于压机网格模具型腔内，混合物所受压机压强为50-70MPa，成型脱模，然后将网格预制件素坯放入真空炉下烧结保温后，冷却出炉得TiC基硬质合金网格预制件；进行喷砂处理、预热后，周向均布固定在磨辊铸型型腔的表面，合模后，将辊体材料熔液浇注到铸型型腔中，冷却后得到成品。本发明采用压机压制的预制件致密度高，浇注时不容易冲散，且可以制成各种所需形状的预制件，可适用不同型号的磨辊；和以往铸渗、负压浇铸等工艺相比，本工艺更简单、方便。
【专利说明】 一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，特别适用于电力、水泥、冶金、矿山等行业各种立磨的磨辊。
【背景技术】
[0002]在电力、水泥、冶金、矿山等行业，制粉系统使用大量的磨辊，它作为主要的耐磨件，其质量的优劣，特别是耐磨性能直接影响到制粉的作业率、煤粉质量、磨辊消耗和生产成本。由于任何磨辊材料，在制粉工况条件下，都有较为严重的磨损，磨辊在一定程度的磨损范围内，仍能正常工作，当磨损达到某一限度后，外圆过小即报废。目前火力发电厂所用的磨辊主要为整体铸造的高铬铸铁，使用磨损后在其上面反复堆焊耐磨合金层，来提高磨辊的使用寿命，但整体铸造铸出的毛坯，对后续的机械加工造成困难，另外，煤质较差时磨损后容易出现断裂。堆焊能提高使用寿命，但堆焊设备昂贵，堆焊一次，其寿命增加不大，同时电厂频繁的停机检修磨辊造成了极大的经济损失。中国发明专利(CN 101073786A)采用碳化钨颗粒增强金属基复合材料耐磨磨辊，该磨辊由母体、复合层、外钢圈三部分组成，复合层由镍基合金和碳化钨颗粒烧结而成，该工艺提高了磨辊母体的韧性，辊套内外容易加工，但制作工艺复杂，碳化钨颗粒价格昂贵，不易于大批量产业化。中国实用新型专利(CN201404823Y)涉及了一种耐磨磨辊，该磨辊工艺是在磨辊本体外表面周向均布镶嵌硬质合金块，磨辊本体采用韧性较好的中低合金钢，硬质合金块为六方体柱或圆柱体，且有一定的锥度。但这种磨辊在磨粉过程中磨辊表面低合金钢区域耐磨性差，硬质合金块会凸出在辊体表面，当受到煤矸石时受冲击挤压发生断裂。
【发明内容】
[0003]发明目的:为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种抗冲击性强、磨粉效率高、耐磨性能好的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊。
[0004]技术方案:一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，包括如下步骤:
(1)将粒径为6(Γ200目的TiC基硬质合金材料与粘结剂混合均匀得混合物，其中，各成分质量含量为:TiC:50-70%, Mn:5_7%，N1:1_2%，Mo:0.6-1.5%, Cr:2_4%，余量为铁粉，粘结剂:1%-6% ；
(2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内，混合物所受压机压强为50-70MPa，成型脱模，然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1150°C _1450°C、真空度为0.2^0.4Pa下烧结保温120-180分钟后，冷却出炉得TiC基硬质合金网格预制件；
(3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后，周向均布固定在磨辊铸型型腔的表面，合模后，将辊体材料熔液浇注到铸型型腔中，冷却后得到一种表面由TiC基硬质合金网格与辊体材料交错分布的、呈冶金结合的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊。
[0005]作为优化:所述的粘结剂为环氧树脂、乙醇、聚乙烯醇、硅酸钠等。
[0006]作为优化:所述预热的温度范围为500_900°C。
[0007]作为优化:所述预制件的形状为多孔形。
[0008]作为优化:所述辊体材料为韧性较好的球墨铸铁粉、中低合金钢等。
[0009]有益效果:本发明与现有技术相比具有以下优点:
第一，采用压机压制的预制件致密度高，浇注时不容易冲散，且可以制成各种所需形状的预制件，可适用不同型号的磨辊；
第二，和以往铸渗、负压浇铸等工艺相比，本工艺更简单、方便；
第三，预制件在高温下与辊体材料能够产生良好的冶金结合，在磨料过程中，预制件不会脱落；
第四，磨辊表面完全由TiC基硬质合金网格与辊体材料交错构成，既能保证磨辊母体材料良好的韧性，又能保证TiC硬质合金网格的高耐磨性，和现有技术相比，寿命提高至2倍以上；
第五，TiC基硬质合金层磨损以后，磨辊辊体材料可以循环使用，再制备成复合磨辊，实现了循环再利用，节约了大量的材料，降低了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是TiC基硬质合金网格预制件示意图；
图2是TiC硬质合金复合磨棍示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0012]实施例1:
(1)将粒径为60目的TiC基硬质合金材料与粘结剂混合均匀得混合物，其中，各成分质量含量为:TiC:50%, Mn:5%, N1:1%，Mo:0.6%，Cr:2%，余量为铁粉，粘结剂:1% ；
(2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内，混合物所受压机压强为50MPa，成型脱模，然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1150°C、真空度为0.2Pa下烧结保温120分钟后，冷却出炉得TiC基硬质合金网格预制件；
(3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后，周向均布固定在磨辊铸型型腔的表面，合模后，将辊体材料熔液浇注到铸型型腔中，冷却后得到一种表面由TiC基硬质合金网格与辊体材料交错分布的、呈冶金结合的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊。
[0013]实施例2:
(1)将粒径为200目的TiC基硬质合金材料与粘结剂混合均匀得混合物，其中，各成分质量含量为=TiC:70%, Mn:7%，N1:2%，Mo:1.5%，Cr:4%，余量为铁粉，粘结剂:6% ；
(2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内，混合物所受压机压强为70MPa，成型脱模，然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1450°C、真空度为0.4Pa下烧结保温180分钟后，冷却出炉得TiC基硬质合金网格预制件；
(3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后，周向均布固定在磨辊铸型型腔的表面，合模后，将辊体材料熔液浇注到铸型型腔中，冷却后得到一种表面由TiC基硬质合金网格与辊体材料交错分布的、呈冶金结合的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊。
[0014]实施例3: (1)将粒径为100目的TiC基硬质合金材料与粘结剂混合均匀得混合物，其中，各成分质量含量为:TiC:60%, Mn:6%, N1:1.5%，Mo:1.0%，Cr:3%，余量为铁粉，粘结剂:3% ；
(2)将上述混合物填充于压机网格模具型腔内，混合物所受压机压强为60MPa，成型脱模，然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1300°C、真空度为0.3Pa下烧结保温150分钟后，冷却出炉得TiC基硬质合金网格预制件；
(3)将上述预制件进行喷砂处理、预热后，周向均布固定在磨辊铸型型腔的表面，合模后，将辊体材料熔液浇注到铸型型腔中，冷却后得到一种表面由TiC基硬质合金网格与辊体材料交错分布的、呈冶金结合的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊。
【权利要求】
1.一种TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，其特征在于:包括如下步骤: 将粒径为6(Γ200目的TiC基硬质合金材料与粘结剂混合均匀得混合物，其中，各成分质量含量为:TiC:50-70%, Mn:5_7%，N1:1_2%，Mo:0.6-1.5%, Cr:2_4%，余量为铁粉，粘结剂:1%-6% ； 将上述混合物填充于压机网格模具型腔内，混合物所受压机压强为50-70MPa，成型脱模，然后将网格预制件素坯放入真空炉温度为1150°C _1450°C、真空度为0.2^0.4Pa下烧结保温120-180分钟后，冷却出炉得TiC基硬质合金网格预制件； 将上述预制件进行喷砂处理、预热后，周向均布固定在磨辊铸型型腔的表面，合模后，将辊体材料熔液浇注到铸型型腔中，冷却后得到一种表面由TiC基硬质合金网格与辊体材料交错分布的、呈冶金结合的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊。
2.根据权利要求1所述的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，其特征在于:所述的粘结剂为环氧树脂、乙醇、聚乙烯醇、硅酸钠等。
3.根据权利要求1所述的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，其特征在于:所述预热的温度范围为500-900°C。
4.根据权利要求1所述的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，其特征在于:所述预制件的形状为多孔形。
5.根据权利要求1所述的TiC基硬质合金网格复合增强磨辊，其特征在于:所述辊体材料为韧性较好的球墨铸铁粉、中低合金钢。
【文档编号】B22D19/02GK104148618SQ201410420169
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】钱兵, 孙书刚 申请人:南通高欣耐磨科技股份有限公司