KR0149031B1 - 바이메탈 주조물 제조방법과 그 방법에 의하여 제조된 내마모부품 - Google Patents

Abstract

본 발명의 방법은 제1의 모울드에 있는 삽입물을 주조하고, 제2의 모울드에 주조된 삽입물을 배치하며, 두 캐스팅사이의 기계 접착을 형성하는 것과 같은 방법으로 삽입물 주위의 이 제2의 모울드에 부품을 주조하는 것으로 구성된다.

주조된 내마모 부품은 고내마모성을 갖는 삽입물로 구성되고 부품중의 나머지는 기계 응력에 내성을 갖는 더 연성의 재료로 제조된다.

본 발명의 용도는 분쇄기 휘일과 분쇄기 해머이다.

Description

바이메탈 주조물 제조방법과 그 방법에 의하여 제조된 내마모부품

제1도는 수직 분쇄기의 개략도.

제2도는 분쇄 위치에서의 분쇄기의 상세도.

제3도는 본 발명에 따른 분쇄 휘일의 쇠테의 사시도.

제4도는 본 발명에 따른 분쇄기 쇠테의 삽입물의 제1실시예의 사시도.

제5,6도는 제7도에서 도시된 쇠테의 변형예의 축방향 단면도와 방사상 방향의 단면도를 각각 도시한다.

제7도는 쇠테의 주변 내마모부를 도시한다.

제8도는 제4도와 유사한 분쇄기 쇠테의 삽입물의 제2실시예의 도면.

제9도는 본 발명에 따라서 제조된 분쇄 해머의 측면도.

제10도는 제9도에서 도시된 해머의 수직 단면도.

제11도는 분쇄 해머의 제2실시예를 도시한다.

제12도는 제11도에서 도시된 해머의 수직 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 회전 트랙 32 : 분쇄 휘일

36 : 분리기 50 : 리브

60 : 쇠테(ferrule) 64,86 : 지지대

68 : 채널 84 : 분쇄 해머

90 : 섹터(sector)

본 발명은 바이메탈 주조물 제조방법과 이 방법에 의하여 제조된 내마모부품, 특히 쇠테와 분쇄 해머에 관한 것이다.

예를들면 분쇄기의 분야에서 많은 내마모 부품들은 전체적으로 큰 기계적 응력을 받으며, 그 작업표면이 크게 마모되므로 이러한 부품들은 마모에 대하여 높은 내마모성을 가지고, 기계적 충격응력에 대항 가능하고, 가능하다면 기계가공 가능하도록 연성을 가지는 것이 바람직하다. 현재 이러한 특성들은 양립할 수 없다고 공지되어 있다. 물론 이러한 두가지 대비되는 특성을 절충한 강철을 선택하는 것은 가능하나 이는 내마모성 또는 연성을 손상시킨다.

상기의 절층방식을 피하기 위하여 마모에 노출된 부분을 더 큰 연성의 강철로 제조된 코어에 의하여 지지되는 고내마모성을 갖는 크롬철로 구성한 복합 부품을 제조하는 것이 공지되어 있다. 이에 따라 작업중 그 파단을 피하면서 코어가 기계가공 되는 한편, 부품이 덜 마모된다. 게다가 이러한 부품의 신중한 선택으로 그 제조비가 감소하게 된다.

상기 복합 또는 바이메탈 부품을 제조하는 여러가지 방법들이 공지되어 있다. 예를들면 특허 LU-64303호에는 상이한 또는 보충적인 특성을 갖는 재료를 연속적으로 주조에 의하여 복합 부품을 제조하는 방법에 제안되어 있다. 그러나 이러한 기술에는 두가지의 제한이 있다. 먼저, 이 방법에는 두 주조 금속사이에 수평 분리 표면이 필수적으로 존재한다. 게다가 이 주조물은 이들 금속간의 정확한 야금결합(metallurgical bond)을 얻으며 두 금속을 연속적으로 주조할 수 있도록 상대적으로 큰 용적을 가져야 한다. 이러한 두가지 제한이 상술한 특허에 의하여 제안된 해결책의 적용분야를 제한한다.

또한 용접된 조립체에 의하여 바이메탈 내마도 부품을 제조하는것이 공지되어 있다. 이론상으로는 용접된 조립체가 조립될 구성요소의 구조에 제약을 가하지 않는다 하더라도, 실제적으로는 이러한 제약은 존재하여 이 제약은 사용되는 용접방법에 의존한다. 게다가 부서지기 쉬운 재료에 적용되는 모든 용접방법은, 그 가열과 냉각 주기의 완벽한 제어를 필요로 하고, 조립될 재료 표면의 매우 정밀한 위치결정을 필요로 한다. 이 결과, 용접된 조립체는 상대적으로 값비싼 기술을 이용한 것이 되며, 제한된 용도를 갖는다.

브레이징 조립에 의해 바이메탈 부품을 제조하는 것이 또한 공지되어 있다. 이러한 기술은 여러형상의 부품을 조립하는 것을 가능하게 하나, 또한 접촉표면의 매우 정밀한 기계가공 및 매우 정밀한 위치잡는 장치를 요구한다. 고온 브레이징은 용접과 필적할만한 기계적 특성을 제공하나, 신뢰성 있는 조립체를 얻기를 바란다면, 특별한 노, 특히 진공로의 사용 및 정확한 작동의 사전조치가 요구된다. 이 결과, 상대적으로 많은 제조비가 든다.

아교접착과 같은 저온 브레이징은 확실히 비용은 덜 드나 조립체의 기계적 특성이 상당히 떨어지고 높은 응력을 받는 내마모 부품에는 부적합하다.

분쇄기 쇠테의 제조를 위한 이러한 여러가지 기술은 특히 EP-A2-0,271,336에 기술되어 있다. 상기 쇠테의 표면은 쇠테의 지지대를 통하여 전파되는 균열을 발생시키는 고 인장력에 노출되어, 급격하게 사용할 수 없게 된다.

미합중국 특허 제4,099,988호에는 용광로용 바이메탈 장갑판의 제조를 위해 삽입물 기법을 사용하는 것이 제안되어 있다. 이 특허에 따르면 먼저 삽입물은 제1모울드에서 주조되고, 이후 이러한 삽입물은 삽입물과 지지대 재료 사이의 야금결합을 형성하기 위하여 삽입물을 포위하는 부품들이 주조되는 제2의 모울드에 배치된다. 이러한 방법은 삽입물이 부품의 주조중에 열충격을 받는다는 결점을 갖는다. 열충격은 야금결합 때문에 삽입물을 통하여 뿐만 아니라 지지대를 통하여 전파되는 균일과 내부 인장력을 발생시킨다. 이 결점은 삽입율이 높을때, 즉 삽입물의 부피가 지지대의 부피에 비해 상당히 클때 크게 나타나는데, 이 경우에는 부품의 주조중에 야금 결합의 형성을 확보하고, 두 번째로 주조되는 재료의 주조온도를 더 높이는 것이 필요하며, 이 결과 삽입물의 균열 발생의 위험이 증가되고 열충격이 증대된다.

본 발명의 목적은 고 삽입율을 가진 바이메탈 주조물을 제조하는 새로운 방법을 제공하는 것으로서, 이 주조물의 특성은 각 부품의 개별특성으로부터 뿐만 아니라 두 부품의 병렬배치(juxtaposition)에 의하여 발생하는 유용한 공동의 효과(synergic effect) 부터 발생하며, 이는 부품의 재료선택 또는 구조와 치수에 기인한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1모울드에서 삽입물을 주조하고, 제2모울드에서 주조된 삽입물을 배치하고, 상기 제2모울드에서 삽입물을 포위하는 부품을 주조하는 것으로 이루어지는 바이메탈 주조물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 제2모울드에서의 주조는 삽입물과 주조 합금 간의 야금결합을 피하고, 삽입물의 적절한 형상에 기인한 기계 결합(mechanical bond)을 이루도록 실행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 이 방법에 따라서 제조된 바이메탈 내마모 부품을 제안하는데, 이 부품은, 고내마모성을 갖는 재료로 제조된 하나 이상의 삽입물과 기계적 응력에 저항하는 고 연성 재료로 제조된 주조 지지대로 구성되고, 삽입물의 부피는 부품의 부피의 30% 이상을 차지하며, 삽입물과 지지대사이의 기계 결합을 특징으로 하는데, 이 기계 결합은 삽입물의 적절한 기하학적 형상에 의하여 강화된다.

삽입물과 지지대 사이의 야금결합을 피하고, 열충격의 효과를 감소시키기 위하여, 삽입물의 크기에 따라 삽입물을 예비처리하는 것이 가능하다. 삽입물이 아주 대형이 아닐 때 이러한 예비처리는 단순한 열처리로 이루어진다. 삽입물이 커질 때 삽입물에 열장벽을 형성하는 내화 피복을 제공하는 것이 가능하다. 삽입물이 아주 커질 때 삽입물을 세라믹으로 피복하는 것도 가능하다. 두 부품의 성질과 구조를 선택함으로서, 이 방법은 부품의 작동을 유지시키고 또는 최적화시키는 내마모 프로파일이 사용 중 발생하도록 한다.

본 발명은 또한 기계가공 가능한 연성 주조물로 구성되며 지지대 허브를 수용하는 중심구멍을 갖는 원통형상 또는 절두 원추형상의 분쇄기 쇠테를 제공하며, 상기 분쇄기 쇠테의 표면에는 모면(母面 : generatrix) 방향을 따라 종방향으로 내마모 삽입물이 매립되어 있으며, 각각의 삽입물은 상기 연성의 주조물의 층에 의하여 구성된 방사상의 핀에 의하여 두 인접한 삽입물로부터 분리된다. 각각의 삽입물은, 연성의 주조물과 기계결합 구역을 형성하는 도브테일(dovetail)형 단면을 갖는 종방향으로 좁아져 쇠테의 중심쪽으로 방사상으로 연장된 내마모 부품을 구성하는 평행 육면체 형상을 가질 수 있다. 도브테일형 단면은 또한 채널형 단면으로 대체 가능하다. 인접한 삽입물 사이의 간격은 삽입물의 종방향 측면상에 제공된 방사상의 리브를 돌출시킴에 의하여 결정될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면 삽입물은 쇠테의 기부(基部 : base)중의 하나에서 신장되고, 그 지점에서 연성의 주조물의 주변링을 한정하기 위하여 대향 기부 도달전에 종결된다.

본 발명은 또한 상기에 제안된 방법에 따라서 제조되고, 현가-선회축을 통과시키는 관통공을 포함하는 부채꼴형상의 부품으로 구성된 분쇄 해머를 제공하며, 상기 관통공 형성부분은 기계 가공가능한 연성의 주조물로 제조된 지재대를 형성하며, 상기 분쇄 해머의 외부는 고내마모성의 삽입물이며, 삽입물과 지지대는 기계결합에 의하여 서로 일체로 되는 것을 특징으로 한다.

기계 결합은 삽입물 또는 지지대의 중앙 신장부에 의해 제공될 수 있으며, 이러한 신장부는 측면 채널을 구비한다. 이러한 결합은 지지대 또는 삽입물상의 정면 홈(groove)에 의하여 강화될 수 있다. 기계결합은 횡단관통공(transverse opening)을 구비하며 감소된 두께를 갖는 삽입물의 내부 섹터(sector)에 의해 제공될 수 있으며, 감소된 두께의 상기 섹터는 삽입물의 주조에 의하여 지지대에 파묻힌다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따라서 제조된 복합 내마모 부품을 사용하는 바람직한 제1의 용도가 제1도에서 도식적으로 도시된 것과 같은 휘일을 갖춘 수직 분쇄기를 참조하여 기술될 것이나, 또한 롤러를 갖춘 프레스에도 적용가능하다. 예를 들면 상기 분쇄기는 석탄 또는 석회를 분쇄하는데 이용된다. 이들 분쇄기는 분쇄 휘일(32)이 이동하는 회전 트랙(30)으로 구성된다. 분쇄되는 재료는 중앙 이송 채널(34)을 통하여 도입되고, 트랙(30)상에 낙하되며, 이 트랙과 휘일(32)사이에서 분쇄된다. 제2도에서 상세하게 도시된 것처럼, 분쇄된 재료는 트랙(30)의 주변에서 뜨거운 공기의 상부로의 흐름에 의하여 위로 이동하고, 동시에 입도 분포에 따라서 분리기(36)와 중력의 작용에 의해 분리된다. 휘일(32)과 트랙(30) 사이의 마찰을 피하기 위하여 휘일(32)은 제1도에 도시된 것처럼 절두 원추형상을 이루어야 한다. 제2도에서 도시된 실시예에서 처럼 블록한 구름 표면을 가지는 휘일(40)과 이에 상응하는 오목한 환상의 표면을 가지는 트랙(38)을 제공하는 것이 가능하다.

분쇄 휘일은 일반적으로 허브상에 설치된 원통형상 또는 절두 원추형상을 가지는 환상의 쇠테로 구성된다. 한편으로 이 휘일은 분쇄에 의하여 야기되는 마모에 충분한 내마모성을 가져야하고 동시에 허브상에 설치되도록 기계 가공될 수 있어야 한다. 이 공지된 쇠테는 그 허브상에 설치되기 전에 니켈-경(硬)합금 또는 크롬철로 일반적으로 주조되고, 그후 고 정밀도로 기계 가공된다(특정 경우에 H6 공차를 갖는 내경으로).

작업중 상기 쇠테의 마모는 방사상의 단면에 걸쳐 원형의 라인을 따라서 모든 점에서 균일하게 진행된다. 한편 마모는 동일모면을 따라 통상 가변적이며, 끝단부, 특히 주변단부는 중앙부보다 더 느리게 마모된다. 게다가 가공 표면이 점진적으로 연마됨에 따라 분쇄되는 재료와 쇠테사이에서 미끄럼의 위험이 증가하게 된다. 이의 결과로서 가공표면의 프로파일은 변경되고 작동시스템은 최적 분쇄조건을 더 이상 회복하지 못하게 된다. 게다가 외부 표면이 연마됨에 따라 분쇄되는 재료와 쇠테의 표면사이의 미끄럼은 마모를 가속시키고, 특히 분쇄되는 재료가 젖어 있는 경우 산출량을 감소시킨다.

이러한 결함을 극복하기 위하여, 본 발명은 분쇄기에 적용하는데 있어서 제3도에서 도시된 것처럼 삽입물을 갖는 쇠테를 제조하는 것을 제안한다. 상기 쇠테는 연성이며 기계 가공가능한 주조물로 부터 제조된 환상의 지지대(42)로 구성되고, 쇠테의 가공 및 내마모표면을 형성하는 예를 들면 크롬철과 같은 고내마모성을 갖는 재료로 제조된 주변 삽입물(44)이 삽입된다.

삽입물(44)은 먼저 적절한 모울드에서 별도로 주조된다. 이러한 삽입물(44)은 제4도에 사시도로 도시된 형상을 갖는다. 삽입물은 쇠테의 곡률 반경을 따라서 절두 원추체와 유사한 단면과 평행육면체 형상을 갖는 외부(46 : outer section)로 구성된다. 삽입물은 지지대(42)와 결합구역을 형성하며 도브테일 형상의 방사상의 단면을 가지는 종방향으로 좁혀진 다리부(48 : narrowed foot)에 의하여 쇠테의 내부 또는 기부쪽으로 연장된다. 도시된 실시예에서 외부(46)의 종방향 측면중의 하나 이상에서 각각의 삽입물(44)은 두개의 돌출하는 리브(50)를 갖는다.

삽입물(44)은 모울드의 전체 외면을 따라 정렬되도록 쇠테 주조용 모울드에 배치된다. 삽입물(44)은, 두 병렬배치된 삽입물 사이에 리브(50)의 치수에 따르는 폭을 가진 공간을 한정하기 위하여 리브(50)가 상호 접촉하는 방법으로 병렬배치된다. 이러한 리브(50)의 목적은 지지대(42)의 주조시에 연성의 주조물인 미세한 방사상의 핀부(52)를 형성하기 위하여 모든 인접한 삽입물(44) 사이의 공간부내에 연성의 주조물이 유입되게 하는 것이다.

본 발명의 특징중의 하나에 따르면, 쇠테의 주조는 지지대(42)와 삽입물(44)사이의 특정의 야금결합을 피하기 위한 방법으로 행해진다. 이러한 목적을 위하여 삽입물(44)은 예비처리되는데 예를 들면 균열 발생을 감소하기 위하여 열처리된다. 삽입물(44)이 지지대(42)에 비해 상당히 크게 되면 쇠테의 주조 이전에 열장벽을 형성하기 위하여 내화 피복으로 삽입물(44)을 피복하는 것이 가능해 진다. 그러므로 지지대(42)를 형성하는 재료의 온도는 야금결합을 형성하는 주조의 경우보다 쇠테의 주조동안 더 높아서는 안된다. 상기 사실은 주조중에 삽입물(44)이 받을 수 있는 열충격을 감소시키는 이점을 갖는다. 결과적으로 삽입물은 균열 발생의 위험에 덜 노출된다. 이러한 예방 조치에도 불구하고 삽입물(44)에 균열이 발생하면, 야금결합의 부존재가 지지대 재료를 통하여 균열이 전파되는 것을 방지한다는 가정하에 균열은 삽입물을 초과하여 전파되지는 않는다. 달리 표현하면 본 발명에 의하여 제안된 방법은 삽입물(44)에서 균열이 발생할 위험을 감소시키고 또한 지지대를 통하여 균열이 전파하는 것을 방지한다.

핀부(52)의 목적은 휘일의 작동에 의하여 연성합금의 우선적 마모를 유발하여 분쇄되는 재료를 꽉 쥐기 위하여 삽입물(44) 사이에서 홈이 형성되게 하는 것이다. 최적의 분쇄를 위하여 그러므로 사용되는 재료의 마찰 특성, 입도 분포와 모난정도(angularity)의 함수로써 삽입물(44) 사이의 간격을 선택하는 것이 필요하다.

삽입물(44)의 구조와 형상은 여러 기준으로 정해진다. 삽입물의 폭과 간격은 사용되는 재료가 최적으로 구동되게 하는 원주 피치를 제공한다. 각 삽입물(44)의 다리부(48)의 형상은 크롬철로된 삽입물에서의 인장력의 집중이 최소가 되게 함에 따라 삽입물(44)과 지지대(42) 사이에서 우수한 기계결합을 가능하게 한다. 삽입물(44)의 방사상의 높이는 그 수명 종료시까지 유용하게 두꺼운 두께를 갖고 양호한 기계결합을 갖도록 한다. 최종적으로 리브(50)는 모울드에서 삽입물(44)의 용이한 조정과 배치를 가능하게 한다.

상술한 것과 같은 삽입물을 구비한 쇠테는 공지된 쇠테에 비하여 여러 장점을 갖는다. 쇠테의 가공 작업은 지지대(42)가 연성을 가짐에 따라 덜 정밀하고 값비싸지도 않다. 이러한 연성이 또한 작동 피로와 쇠테의 정적응력의 결과로서 전체 단면에 걸친 갑작스런 균열의 위험을 감소시킨다. 크롬 성분이 많은 즉, 고 경도(65Rc 이상)의 주철을 이용하는 것이 가능하며, 그 기계가공은 아주 어렵고 값비싸다. 동시에 이 제조방법은 양호한 비율로 값비싼 크롬철을 이용가능하게 한다.

각 재료의 특성으로 인한 본질적인 장점인 상술한 장점 이외에 이들 재료의 결합으로 다른 이점을 제공하는 공동 효과를 나타낸다. 그러므로 예를 들면 경화 과정 중의 마르텐사이트 변형 동안 크롬철의 팽창에 의하여 삽입물을 압축하는 것이 가능하며, 한편 연성의 주조물은 선형 수축되어 그 냉각을 완료한다. 작업 표면의 이러한 압축은 피로에 대한 저항에 긍정적인 효과를 가지며, 특정 경우에는 마찰에 대한 저항에 긍정적인 효과를 가진다. 게다가 재료의 구동에 바람직한 삽입물 사이에 공동부(hollow)를 갖는 초기 외형을 유지한 채 내마모 표면을 형성하는 것이 가능하다. 간략하게 설명하면, 상기 제안된 방법에 따라서 생산된 쇠테는 그 사용 기간중 향상된 생산율, 향상된 기계의 신뢰성, 향상된 내마모성을 제공한다.

모면을 따라서 마모 외형을 보상하는 쇠테의 제조방법은 제5 내지 7도를 참조로 하여 설명된다. 사실, 모면을 따른 불규칙한 마모 외형은 재료가 휘일의 모면을 따라서 트랙상에 방사상으로 배치되는 제1도에 따른 휘일을 갖는 수직 분쇄기의 경우에 특히 해로우며, 휘일과 트랙사이에서 포켓이 형성되는 것은 해로운 결과를 발생시키는 원인이다. 사실, 산출율은, 내마모층의 전체 유용한 두께가 닳아 버리기 전의 휘일의 때 이른 교체 또는 재가공을 유발하여 명목상 산출율의 50%까지 떨어질 수 있다. 게다가 금속대 금속의 접촉이 트랙과 휘일의 약간 마모된 단부사이에서 이루어져 이들 마모부품의 급속한 열화를 유발한다. 이러한 결점은 제1도에 도시된 것과 같은 직선형의 모면을 갖는 휘일과 편평한 트랙의 경우에 더 분명하게 나타난다. 상기의 경우에 삽입물의 구조를 수정함에 의하여 다른것 보다 덜 마모하는 구역의 마모를 가속시키기 위하여 다른 특성을 가지는 두 재료를 사용함에 있어서의 이점을 취하기 위하여 본 발명에 따른 제조방법을 사용하는 것이 유익하다.

제5,6도에 도시된 것처럼, 쇠테(60)는 휘일의 연성의 주조 지지대(64)의 부분인 주변 링부(64a)가 휘일의 외부 가장자리상에 유지되도록 하는 방법으로 모면의 전체 길이에 걸쳐 연장되지 않는 삽입물(62)로 구성된다. 그러므로 이 구역이 통상 더 느리게 마모된다는 사실을 보상하기 위하여 휘일의 이 구역에서 더 빠른 마모가 자발적으로 이루어진다. 제7도는 상기 쇠테(60)의 마모의 진행과정을 도시한다. A로 나타내어진 외형은 새로운 닳지 않은 상태에 있는 쇠테(60)의 외주를 나타낸다. 라인 B는 쇠테가 그 모면의 전체길이에 걸쳐 일정한 경도를 가질 때 마모 외형의 진행을 나타내며, 반면에 점선의 라인 C는 더 연성의 주변링부(64a)를 갖춘 제6도에 따른 쇠테에 의하여 교정된 것의 마모 외형의 진행을 나타낸다.

상술한 것처럼 삽입물(44)의 특별한 형상, 특히 다리부(48)의 도브테일 형상은 삽입물(44)과 지지대(42) 사이의 기계결합을 강화하는데 기여한다. 삽입물이 상대적으로 클 때, 도브테일, 형상을 형성하기 위하여 너무 깊은 절개부를 만드는 것을 피하면서 접촉표면을 증가시키기 위하여 제8도에 도시된 것과 같은 삽입물을 제공하는 것이 가능하다. 상기 삽입물(64)은 그 두 종방향의 측면상에서 내부(66 : inside section)가 한 종류의 복합 도브테일을 형성하는 주름 또는 채널(68)로 구성되는 것을 제외하고는 제4도의 삽입물(44)과 유사하다. 그러므로 기계결합 구역은 별도로 제공되고 내마모구역 뒤에 있게되며, 이에 따라 작업 표면을 갖는 평탄형의 단순한 도브테일에서 그 수명의 말기에 나타나는 특정의 결점이 회피되게 된다.

제9,10도는 본 발명에 따라서 제조된 복합 주조물을 사용하는 또다른 용도를 도시한다. 이 경우에 그 용도는 분쇄 해머이다. 상기 분쇄 해머가 사용되는 분쇄기는 일반적으로 회전드럼으로 구성되며, 회전드럼의 표면상에 분쇄 해머가 종축상에 선회식으로 부착된다. 제9도에 도시된 해머(70)는, 해머를 갖는 분쇄기의 축상에 설치하기 위한 구멍(72)을 가지며 부채꼴 형상을 갖는다. 이러한 해머는 본 발명에 따라서 제조된 바이메탈 주조물이고 내응력성의 연성 재료로 제조된 지지대(76)와 고내마모성을 갖는 재료로 제조된 삽입물(74)로 구성된다. 삽입물(74)은 먼저 제1의 모울드에서 주조되고, 지지대(76)는 이후 또다른 모울드에 있는 삽입물(74)상에서 주조된다. 지지대(76)와 삽입물(74) 사이의 결합은 단지 기계결합만으로 된다. 이러한 결합을 강화하기 위하여 지지대(76)와 그 결합이 이루어지는 쪽에 측면 채널(80)을 갖춘 신장부(78)를 갖는 삽입물(74)을 제조하는 것이 바람직하다. 상기 채널의 수는 이러한 접착을 위하여 얻기위한 소망의 강율(剛率)에 따른다. 예를 들면 도브테일형 결합을 위하여 단지 하나의 채널을 제공하는 것이 가능하다. 삽입물(74)의 신장부상에 채널(80)을 제공하는 대신에 지지대가 삽입물 내부로 신장하도록 하기 위하여 삽입물(74)에 있는 절개부에 채널을 제공하는 것이 가능하다.

횡방향, 즉 제9도의 면에 수직되는 방향으로의 고정을 개선하기 위하여 지지대(76)의 측면 및 삽입물(74)의 정면상에 돌출 리브(82)또는 홈을 제공하는 것이 가능하다. 부호 '82'는 돌출 리브를 나타낸다(제10도 도시).

제11,12도는 본 발명에 따라서 제조된 분쇄 해머(84)의 또 다른 실시예를 도시한다. 해머(84)는 또한 고내마모성을 갖는 삽입물(88)로 구성되며, 그 위에는 연성의 지지대(86)가 주조된다. 삽입물(88)은 삽입물(88)의 나머지 부분의 두께에 비해 중심부의 두께가 예를 들면 1/3로 감소된 두께의 섹터(90)로 구성된다(제12도 참조). 지지대(86)의 주조중에, 주조는 제12도에 단면으로 도시된 외형을 형성하기 위하여 횡단 관통공(92)을 관통하고 감소된 두께의 섹터(90)의 각 측면상에서 이루어진다. 지지대(86)와 삽입물(88)은 그러므로 횡과 종의 두방향으로 아주 안정된 기계결합으로 서로 완벽하게 일체화한다. 이 실시예는 또한 삽입물(88)의 마모가 연성의 지지대(86)의 형상을 따른다는 이점을 갖는다.

최종적으로 상술한 두 용도인 쇠테와 분쇄 해머는 예시에 의하여서만 단지 도시된다. 본 발명에 의하여 제공된 이점으로부터 얻을 수 있는 다른 용도, 특히 고 삽입율을 갖는 복합 내마모 부품의 용도로 사용가능하며, 예를 들면 삽입율이 80%이고 스케일(scale)을 해체하기 위하여 냉각 유닛의 출력부에서 사용되는 실린더형 분쇄기의 쇠테에 적용가능하다.

Claims (16)

1. 고 내마모성을 갖는 제1금속합금으로 만들어진 길이 방향의 두 측면을 갖는 삽입물과, 기계적 내응력성의 제2연성 금속합금으로 만들어진 주조 지지대를 포함하는 복합 바이메탈 내마모 부품을 제조하는 방법은, 상기 삽입물의 길이방향 측면상에 하나 이상의 돌출 리브를 가진 삽입물을 제공하는 단계; 인접한 삽입물이 상기 삽입물의 상기 길이방향 측면상의 상기 돌출 리브에 의해 한정된 공간에 의해 분리되도록 축대칭 모울드 외주에 나란히 상기 삽입물을 배치하는 단계; 그리고 두 개의 인접한 삽입물 사이에 방사상 핀부를 형성하는 상기 모울드의 중공의 공간을 채우도록 상기 모울드에 상기 제2연성 금속을 주입하는 단계로 구성되며, 상기 주입은, 상기 삽입물의 적절한 기하학적 형상에 기인하여 상기 삽입물과 상기 지지대사이에 순순한 기계결합만이 생성되도록 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 기계적 내응력성의 연성재료로 제조된 주조 지지대와 고내마모성을 갖는 재료로 제조된 하나 이상의 삽입물을 포함하며, 상기 삽입물의 용적이 전체 용적의 30% 이상인 바이메탈 내마모 부품에 있어서, 삽입물과 지지대는 기계결합되며, 상기 기계결합은 삽입물의 적절한 기하형상에 의하여 강화되는 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 방법으로 제조된 내마모 부품.
3. 제2항에 있어서, 지지대 허브를 수용하기 위하여 중앙구멍을 갖는 절두원추형상 또는 원통형상의 분쇄기 쇠테를 형성하며, 기계가공 가능한 연성의 주조물로 제조된 지지대(42)로 구성되며, 지지대(42)의 표면상에 상기 지지대의 축에 평행한 방향을 따라 종방향으로 내마모삽입물(44)이 매립되며, 각각의 삽입물(44)이 상기 연성의 주조물의 박층으로 구성되는 방사상의 핀부(52)에 의한 두개의 인접한 삽입물로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
4. 제3항에 있어서, 각각의 삽입물(44)은 연성의 주조물과 함께 결합구역을 형성하는 도브테일형 단면을 갖는 종방향으로 좁혀진 다리부(48)에 의하여 쇠테의 중심쪽으로 방사상으로 신장된 내마모부품을 구성하는 평행육면체 형상의 외부(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
5. 제3항에 있어서, 각각의 삽입물(64)은 지지대의 연성의 주조물과 함께 기계결합 구역을 형성하는 각각 측면상의 종방향의 채널(68)로 구성되는 내부(66)에 의하여 쇠테의 중심쪽으로 방사상으로 신장된 내마모 부품을 구성하는 평행육면체 형상의 외부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 각각의 삽입물(44, 64)은 하나 이상의 종방향의 측면에 있는 각각의 인접한 삽입물과의 간격을 결정하는 돌출하는 방사상의 리브(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
7. 제3항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 삽입물(62)은 쇠테(60)의 기부중의 하나에서부터 신장되고, 그 지점에서 연성의 주조물의 주변링부(64a)을 한정하기 위하여 대향 기부 못미쳐 제공되는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
8. 제3항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 삽입물은 65Rc와 동일하거나 그 이상의 아주 큰 경도를 갖는 크롬철인 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
9. 제2항에 있어서, 현가-선회축이 통과하는 관통공을 가지며, 부채꼴 형상을 하는 부품으로 구성되는 분쇄기용 해머를 형성하며, 상기 관통공 형성부분은 기계가공 가능한 연성의 주조물로 제조된 지지대를 형성하고, 외부는 고 내마모성을 갖는 삽입물이며, 삽입물과 지지대가 기계결합에 의하여 서로 일체화되는 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 방법으로 제조되는 내마모 부품.
10. 제9항에 있어서, 기계결합은 지지대(76) 또는 삽입물(74)의 중앙 신장부에 의하여 이루어지고, 이 신장부에는 측면 채널(80)이 형성되는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
11. 제10항에 있어서, 상기 결합은 삽입물(74) 상의 또는 지지대(76)상의 정면 리브(82)에 의하여 강화되는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
12. 제9항에 있어서, 상기 기계결합은 횡단 관통공(92)과 감소된 두께를 갖는 삽입물(88)의 내부 섹터(90)에 의하여 형성되며, 감소된 두께의 상기 섹터(90)는 지지대의 주조에 의하여 지지대(86)에 매립되는 것을 특징으로 하는 내마모 부품.
13. 제1항에 있어서, 상기 모울드는 원통형인 것일 특징으로 하는 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 모울드는 절두 원추형인 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 모울드는 고리형인 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제1항에 있어서, 상기 삽입물은 상기 제2금속이 주입되기 전, 열처리, 내화 피복처리 또는 세라믹 피복처리에 의해 예비처리되는 것을 특징으로 하는 방법.