CN108212338A - 一种复合耐磨部件 - Google Patents

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史舒丽
昌迪
昌月军
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    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/004—Shape or construction of rollers or balls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/02—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making reinforced articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B22D23/06—Melting-down metal, e.g. metal particles, in the mould

Abstract

本发明公开了一种复合耐磨部件，包括：高铬铸铁材质的基体和硬质合金材质且通体为海绵状结构的预制芯块，所述基体和预制芯块浇铸成型为一体；所述预制芯块与所述基体的上表面共同形成所述复合耐磨部件磨损面；所述预制芯块上还设置有多个贯通圆孔，且每个所述贯通圆孔的轴线方向均与所述磨损面垂直；所述预制芯块的海绵状结构的孔隙以及所述贯通圆孔均填充满所述基体；本发明的复合耐磨部件一方面保证了复合耐磨部件的工作层具有较高的硬度，另一方面保证了复合耐磨部件具有良好的韧性，以抵御外来的冲击。

Description

一种复合耐磨部件
技术领域
本发明涉及耐磨材料和部件技术领域，特别是指一种复合耐磨部件。
背景技术
制粉设备的耐磨部件是易损部件，其性能、品质优劣直接影响到出粉质量、出粉效率及生产成本。目前该类部件国内大多采用整体铸造的高铬铸铁，寿命较低；国外也有采用
氧化铝等耐磨材料作为耐磨层，但其脆性较大，易破碎掉块；国内也有制作的陶瓷复合磨辊，但有的易掉块，有的寿命不长，效果并不理想。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种耐磨效果出色、成本低廉、使用寿命长的复合耐磨部件。
基于上述目的本发明提供的一种复合耐磨部件，包括：高铬铸铁材质的基体和硬质合金材质且通体为海绵状结构的预制芯块，所述基体和预制芯块浇铸成型为一体；所述预制芯块与所述基体的上表面共同形成所述复合耐磨部件磨损面；所述预制芯块上还设置有多个贯通圆孔，且每个所述贯通圆孔的轴线方向均与所述磨损面垂直；所述预制芯
块的海绵状结构的孔隙以及所述贯通圆孔均填充满所述基体。
优选的，所述预制芯块的厚度为所述复合耐磨部件整体厚度的0.3～0.5倍。
优选的，所述预制芯块的厚度为10-40mm。
优选的，任意相邻的三个所述贯通圆孔均呈品字形排布。
优选的，所述贯通圆孔的直径为10-25mm。
优选的，任意两个所述贯通圆孔的孔间距为所述贯通圆孔直径的0.5-1.5倍，且所
述孔间距不大于20mm。
优选的，所述预制芯块材料为碳化钛基钢结硬质合金、碳化钨硬质合金。
从上面所述可以看出，本发明提供的复合耐磨部件，一方面保证了复合耐磨部件的工作层具有较高的硬度，另一方面保证了复合耐磨部件具有良好的韧性，以抵御外来的冲击。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的复合耐磨部件结构示意图；
图2为图1所示的复合耐磨部件A-A’面剖视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供了一种复合耐磨部件。参考说明书附图，其中，图1为本发明实施例的复合耐磨部件结构示意图，图2为图1所示的复合耐磨部件A-A’面剖视图。
所述复合耐磨部件，包括：高铬铸铁材质的基体2和硬质合金材质且通体为海绵状结构的预制芯块1，基体2和预制芯块1浇铸成型为一体；其中，基于预制芯块1的海绵状结构，其通体均分布有孔隙，预制芯块1的材料可以选用碳化钛基钢结硬质合金或是碳化钨硬质合金。基体2构成所述复合耐磨部件的主体部分，预制芯块2与基体1的上表面处于同一平面内，且其共同构成了所述复合耐磨部件的上表面，该上表面在使用时作为所述复合耐磨部件磨损面。预制芯块1上还设置有多个贯通圆孔101，每个贯通圆孔101的轴线方向均与所述磨损面垂直，即贯通圆孔101的上端位于所述磨损面上，贯通圆孔101的下端位于预制芯块1的下表面。在制作所述复合耐磨部件时，使用了负压浇注或离心浇铸的方法在预制芯块1的基础上浇注成型基体2，在制作完成的所述复合耐磨部件的结构上，预制芯块1的海绵状结构的孔隙以及其上的贯通圆孔均填充满基体2。
在优选实施例中，所述预制芯块1的厚度为10-40mm。在厚度方向上，参考图1所示的竖直方向，所述预制芯块1的厚度为所述复合耐磨部件整体厚度的0.3～0.5倍。
在优选实施例中，所述预制芯块1上，参考图2所示，任意相邻的三个所述贯通圆孔101均呈品字形排布。通过将相邻的三个所述贯通圆孔101以品字形排布的方式设置，进一步的增强整体的结构强度。在具体结构上，当磨损面上硬质合金的预制芯块的体积所占比重过大时，浇铸时基体2溶液不易进入其空隙内；而当其所占体积过小时，又会使耐磨性变
差。跟经过试验测试，得到的优选设置参数为：，对于每一个贯通圆孔101，其直径为10-25mm。对于多个贯通圆孔101之间，任意两个贯通圆孔101的孔间距为贯通圆孔101直径的0.5-1.5倍，且任意两个贯通圆孔101的孔间距不大于20mm。
在使用时，本发明的复合耐磨部件多用于火力发电厂、水泥厂中对物料(煤、石灰石或其他矿石)进行研磨的中速磨的磨辊、衬瓦上，具体的，将本发明的复合耐磨部件制作相应的形状设置在中速磨的磨辊、衬瓦的用于研磨部位作为磨损面。
本发明实施例的所述复合耐磨部件的制造方法如下：将硬质合金破碎成1-10目的硬质合金颗粒，并将所述硬质合金颗粒放置于一定形状且能够耐高温的型腔中。其中，所述型腔由耐高温材料制成，并在与硬质合金颗粒接触面上刷涂耐高温涂料，以防止型腔与硬质合金颗粒粘连或反应。型腔的形状按照如上述复合耐磨部件的实施例中的结构设置，即包括有多个用于在成型后形成预制芯块上的贯穿圆孔的圆柱形结构。
将填充好所述硬质合金颗粒的所述型腔放置于真空炉中，升温至硬质合金颗粒的熔点，使相邻的硬质合金颗粒相互粘连；降温后取出，分离型腔，即制成通体为海绵结构的预制芯块。
将所述预制芯块固定于铸件模腔的磨损面端，合模后，将预制芯块、模腔内部预热，然后用负压或离心铸造的方式将高铬铸铁熔液浇注到所述铸件模腔内，最终制成所述复合耐磨部件。
由上述实施例可见，本发明的积极效果包括：1)复合耐磨部件材料配伍优异，最大程度地发挥了高铬铸铁和硬质合金材料各自特有的优异力学特性，同时互相弥补了对方的不足；2)硬质合金颗粒与基体结合牢固，不会脱落；3)复合耐磨部件在浇注后冷却及热处理过程中不至开裂；4)使用寿命高，复合耐磨部件的累计使用寿命达到常规耐磨材料的两倍以上。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种复合耐磨部件，其特征在于，包括：高铬铸铁材质的基体和硬质合金材质且通体为海绵状结构的预制芯块，所述基体和预制芯块浇铸成型为一体；所述预制芯块与所述基体的上表面共同形成所述复合耐磨部件磨损面；所述预制芯块上还设置有多个贯通圆孔，且每个所述贯通圆孔的轴线方向均与所述磨损面垂直；所述预制芯块的海绵状结构的孔隙以及所述贯通圆孔均填充满所述基体。
2.根据权利要求1所述的复合耐磨部件，其特征在于，所述预制芯块的厚度为所述复合耐磨部件整体厚度的0.3～0.5倍。
3.根据权利要求2所述的复合耐磨部件，其特征在于，所述预制芯块的厚度为10-40mm。
4.根据权利要求1所述的复合耐磨部件，其特征在于，任意相邻的三个所述贯通圆孔均呈品字形排布。
5.根据权利要求4所述的复合耐磨部件，其特征在于，所述贯通圆孔的直径为10-25mm。
6.根据权利要求4所述的复合耐磨部件，其特征在于，任意两个所述贯通圆孔的孔间距为所述贯通圆孔直径的0.5-1.5倍，且所述孔间距不大于20mm。
7.根据权利要求1所述的复合耐磨部件，其特征在于，所述预制芯块材料为碳化钛基钢结硬质合金、碳化钨硬质合金。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109569799A (zh) * 2018-07-25 2019-04-05 沈阳精合数控科技开发有限公司 一种耐磨立磨衬板及增材制造方法
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