NO340266B1 - Fremgangsmåte for fremstilling av en multimaterialkomponent eller -konstruksjon - Google Patents

Fremgangsmåte for fremstilling av en multimaterialkomponent eller -konstruksjon Download PDF

Info

Publication number
NO340266B1
NO340266B1 NO20083417A NO20083417A NO340266B1 NO 340266 B1 NO340266 B1 NO 340266B1 NO 20083417 A NO20083417 A NO 20083417A NO 20083417 A NO20083417 A NO 20083417A NO 340266 B1 NO340266 B1 NO 340266B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
wear
resistant
materials
parts
construction
Prior art date
Application number
NO20083417A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20083417L (no
Inventor
Jussi Hellman
Jari Liimatainen
Original Assignee
Metso Minerals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metso Minerals Inc filed Critical Metso Minerals Inc
Publication of NO20083417L publication Critical patent/NO20083417L/no
Publication of NO340266B1 publication Critical patent/NO340266B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C1/00Crushing or disintegrating by reciprocating members
    • B02C1/02Jaw crushers or pulverisers
    • B02C1/10Shape or construction of jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26Details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/26Details
    • B02C13/28Shape or construction of beater elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18Details
    • B02C17/22Lining for containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28Details
    • B02C4/30Shape or construction of rollers
    • B02C4/305Wear resistant rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/02Features for generally used wear parts on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/12Copper or alloys thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1002Methods of surface bonding and/or assembly therefor with permanent bending or reshaping or surface deformation of self sustaining lamina

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår fremstilling av multimateriale komponenter eller -konstruksjoner ved fremstilling av stykker av minst to forskjellige materialer der disse forenes med hverandre for å gi en multimaterial komponent eller -konstruksjon.
Oppfinnelsens bakgrunn
Slitasjeresistente konstruksjoner og komponenter benyttes for eksempel i utstyr for å redusere størrelsen av sten-, bygnings- eller resirkuleringsmaterialer. I disse prosesser gir materialet som skal knuses, presses mellom komponentene eller kolliderer mot overflatene av konstruksjonen eller komponentene, slitasje på overflatene av komponentene i en grad som avhenger av overflatetrykket for kontakten, hastigheten, materialkarakteristika for komponentoverflatene og de fysiske egenskaper for det materialet som skal knuses, på samme måte som den kompressive styrke og andre tribologikarakteristika. Med andre ord har både bevegelsen av materialet som skal knuses med henblikk på overflaten av komponentene, og penetrering av disse til overflaten av komponentene, en innvirkning på slitasjen av komponentene, materiale som beveger seg i forhold til overflaten av komponentene forårsaker kutting og spordannelse og materiale som penetrerer til overflaten gir arr på de påvirkede områder, slik at det som et resultat for gjentatte prosedyrer lett det skjer en løsgjøring fra overflaten av konstruksjonene og komponentene ved brudd, tretthet eller dannelse av kuttet. Slitasjeintensiteten for konstruksjonene og komponentene i de forskjellige deler derav og generelt i utstyret, er definert ved utstyrets geometri, bevegelsestilstand for komponentene og strømningsparametrene for materialet som skal knuses.
Den effektive levetid for konstruksjonene og komponentene søkes generelt å økes, ikke bare ved å påvirke geometrien og de indre strømningsbetingelser for utstyret, men også spesielt ved å velge fordelaktige materialer. Tribologikarakteristika for metallslitasje-beskyttende materialer ifølge den kjente teknikk er basert for eksempel på å tillate ligering av de angjeldende metaller, og eventuelt tilsetning av partikler, videre fremstillingsprosesser og ytterligere behandling derav som varmebehandling, hvorved faser med bedre slitasjeresistensfenomener enn vanlig ville dannes i mikrostrukturen som en kombinert effekt av alle disse faktorer, idet fasene typisk er harde, men ofte har lav seighet og tretthetsresistens. Da også andre enn tribologikarakteristika kreves fra konstruksjonene og komponentene, kan de vanligvis ikke fremstilles totalt av materialer med den ovenfor beskrevne mikrostruktur. På den annen side og også ved kontroll av formen av slitasje av konstruksjoner og komponenter, for eksempel for å opprettholde geometrien og den indre strømningsmodell for utstyret, kan kreve at forskjellige deler av konstruksjonene og komponentene fremstilles av materialer som er forskjellige fra hverandre.
Metodene som benyttes ved fremstilling av multimaterialkomponenter må så å si uten unntak være tilpasset i henhold til kravene for alle materialer som utgjør konstruksjonen, hvorved disse karakteristika som oppnås av hvert materiale ikke helt oppnår målenivået for de respektive materialer, og den best mulige ytelse for konstruksjonen eller komponenten vil ikke nås. En annen signifikant utfordring er å opprettholde mål- og formtoleranser for delene og deler under sammensetningen og den følgende behandling derav, noe som vil erfares av stykkene eller delene og grensene for disse, dannet av forskjellige materialer. Derfor kan forskjellige oppførsler for materialer i kontakt eller forenet med hverandre, for eksempel forskjellige volumetriske forandringer, forårsake skade på konstruksjon og komponenter. Et antall fremstillingsmetoder vil være totalt utelukket eller i det minst gjort urimelig komplisert på grunn av de ovenfor nevnte krav, uttrykt ved kommersiell eksploatering.
Metodene og slitasjedelene ifølge JP5317731, JP5317732 og JP6079187 forsøker på den annen side ved fremstilling av konstruksjoner, der slitasje på ønskede deler søkes øket, og derved dannelse av overflaten på slitasjedelene søkes kontrollert, ved å anbringe mindre slitasjeresistente deler på en del som er mer slitasjeresistent.
I de slitasjedeler som er beskrevet i JP2001165146 blir et andre materiale som er mer slitasjeresistent satt inn for å kontrollere slitasjeformen, men kun en sammenføyningsmetode som krever nøyaktig form- og måltoleranse er beskrevet for å fremstille konstruksjoner i henhold til det ønskede målet, som uttrykt ved omkostningseffektivitet ikke er rimelig.
Videre tar publikasjonen JP7323238 sikte på den mest foretrukne form av slitasjedeler for sammensetning av konstruksjonene uttrykt ved funksjonalitet ved å anordne nøyaktig tilformede slitasjebeskyttelsesdeler, på komponentkroppene, der den kostbare flertrinns fremstillingsprosess for både delene og slitasjebeskyttelsesdelene ikke kan utelates.
Patentpublikasjonene JP2001269589 og US 6,123,279 beskriver slitasjedeler som på tilsvarende måte tar sikte på å øke slitasjemotstandsevnen ved å montere slitasjeresistente materialer på kroppen av slitasjedelene, men ved å bruke den geometriske formlåsende forbindelse, så vel som å kreve anvendelse av teknisk krevende og omkostningsøkende, formgivende metoder for slitasjebeskyttelsesmaterialer med vanskelig bearbeidbarhet og formbarhet, som de hardmetaller som beskrives i henhold til den sistnevnte publikasjonen, må dette løses før de dimensjons- og formnøyaktigheter som er krevet for enheten, kan oppnås.
Publikasjon JP2004160360 beskriver også at slitasjeresistente deler må formes (gis spor) på en spesiell måte for forening, noe som ikke er teknisk og økonomisk gunstig for de slitasjeresistente materialer som benyttes i metoden ifølge patentet.
WO 03/099443 Al beskriver en fremstillingsmetode for multimaterialkonstruksjoner der det eller de slitasjeresistente materialer forenes med en hoveddel av maskinerbart
materiale ved hjelp av varm, isostatisk pressing direkte med direkte diffusjonsskjøt eller ved å benytte pulvermateriale tilsatt mellom delen og de slitasjeresistente stykker. Den gasstette innkapsling av konstruksjonen som kreves ved denne metode, og det faktum at i det minste en delvis maskinering generelt er krevet for at stykkene skal forenes, øker arbeidsfasene for komponentfremstillinger og øker fremstillingsomkostningene for mye til at bruk av metoden er økonomisk gunstig.
Publikasjonen US6523767 beskriver en løsning for forening av slitasjebeskyttelsesstykker til legemet i en roterende kvern ved hjelp av et adhesiv eller ved lodding. I denne konstruksjonen plasseres slitasjebeskyttelsesstykkene i hulrom i kvernens stamme, og adhesivfugen etableres mellom overflater på slitasjebeskyttelsesstykket og i hulrommets bunn, hvilke overflater har blitt bearbeidet til en spesifikk struktur.
Beskrivelse av oppfinnelsen
Ved hjelp av løsningen i henhold til foreliggende oppfinnelse blir en multimaterialkomponent eller en konstruksjon typisk benyttet som en slitasjedel ved å forene stykker fremstilt med løse, dimensjons- og formkrav til en enhet som i alle henseender vil nå den optimale form uttrykt ved funksjonalitet (ikke ?) inntil bruk.
Mer spesielt blir fremstillingsmetoden ifølge oppfinnelsenkarakterisert veddet som er angitt i den karakteriserende del av krav 1, og bruken av multimaterialkomponent- eller
-konstruksjoner fremstilt ved metoder ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved det som er angitt i den karakteriserende del av krav 10. Oppfinnelsen skal som eksempel beskrives i større detalj nedenfor under henvisning til de vedlagte figurer, der Figur IA viser et basismateriallegeme av en multimaterialkomponent ifølge oppfinnelsen; Figur IB er et tverrsnitt langs linjen A-A i basismateriallegemet i Figur IA; Figur 2 viser materialdeler for forening med basismateriallegemet ifølge Figurene IA og IB; Figur 3 A viser deler av Figurene 1 og 2 forenet med hverandre til en multimaterialkomponent; Figur 3B er et tverrsnitt langs linjen A-A i multimaterialkomponenten i Figur 3A; Figur 4 viser et alternativt basismateriallegeme av den multimateriale komponent
ifølge oppfinnelsen;
Figur 5 viser materialdeler for forening til basismateriallegemet ifølge Figur 4;
og
Figur 6 viser delene i Figur 4 og 5 forenet med hverandre til en
multimaterialkomponent.
Et basismateriallegeme 1 av en multimaterialkomponent ifølge oppfinnelsen som vist i
Figurene IA og IB, omfatter et stykke tildannet av basismateriale med forenede sammenføyningspunkter 2 for stykkene som relativt tildannes ved de på forhånd bestemte deler av basismateriallegemet idet foreningspunktene i Eksemplene i Figurene IA og IB er kutt eller kaviteter dannet i overflaten av materialet. Legemet 1 er laget av et jernbasert (Fe>50%) basismateriale som inkluderer en relativt liten mengde metallkarbider, fortrinnsvis mindre enn 10%, ved hjelp av fremstillingsmetoder som er egnet for det respektive materialet, typisk ved støping, i en form omfattende de lett forenbare punkter 2.
Etter primærfremstillingen av basismateriallegemet 1 og den eventuelt nødvendige etterbehandling eller maskinering, blir dette legemet varmebehandlet under egnede prosessbetingelser for å oppnå så gunstige mekaniske og tribologikarakteristika som mulig for basismaterialet.
Figur 2 viser deler 3, 4 og 5, tildannet av et slitasjeresistent materiale, som i eksemplet i figuren er fremstilt av tre forskjellige materialer der hvert av materialene har i det minste delvis forskjellige karakteristika fra hverandre. Disse deler 3, 4 og 5 av slitasjeresistente materialer fremstilles ved hjelp av en fremstillingsmetode som er godt egnet for hvert materiale, for eksempel ved støping eller enhver annen smelte- eller pulvermetallurgisk metode. Delene 3, 4 og 5 kan fremstilles direkte i endelig form tilsvarende de respektive foreningspunkter, eller etter primærfremstilling kan de underkastes enkel forming eller maskinering for å oppnå den endelige form.
I løsningen ifølge oppfinnelsen er delene 3,4 og 5 av slitasjeresistent materiale fortrinnsvis fremstilt fra en jernbasert metallegering med karboninnhold på mer enn 1,9 vekt-%, en hardhet mer enn 50 HRC og særlig mer enn 54 HRC, idet legeringen har i sin mikrostruktur en andel på mer enn 10% metallkarbider med en diameter mer enn 3 jim.
Ifølge oppfinnelsen er den volumetriske andel av slitasjeresistent materiale i multimaterialkonstruksjonen eller konstruksjonen som skal fremstilles, fortrinnsvis mer enn 4%, og volumet av det største enkeltstykket som fremstilles av det slitasjeresistente materialet er fortrinnsvis ikke mer enn 25% av det totale volumet av multimaterialkomponenten eller -konstruksjonen.
Etter den primære eller eventuelt sekundære bearbeidingsprosess blir de slitasjeresistente deler 3, 4 og 5 varmebehandlet, eventuelt ved prosessbetingelser som skiller seg fra hverandre, for å gi de gunstigste mekaniske og tribologikarakteristika for disse deler. Typisk er de slitasjeresistente deler av en jernbasert ligering som inkluderer i sin mikrostruktur en større volumetrisk andel av harde faser enn basismaterialet idet korn- og partikkelstørrelse fortrinnsvis er større enn den til de samme eller de andre harde faser som er til stede i mindre mengder i basismaterialet.
For å oppnå de mest fordelaktige, mekaniske og tribologikarakteristika både for basismateriallegemet 1 og de slitasjeresistente deler 3, 4 og 5, betyr begrepet i denne forbindelse at for eksempel herde- og tempringstemperaturene for de jernbaserte legeringer skiller seg fra hverandre uttrykt ved karboninnholdet eller andre legeringselementer som velges avhengig av materialet, slik at hardheten og seigheten som oppnås for hvert av materialene er så fordelaktige som mulig uttrykt ved oppfyllingen som utøves for hver del av multimaterialkomponenten.
Figur 3 A og 3B viser den endelige multimaterialkomponenten, tilformet ved å forene de slitasjemotstandsdyktige deler 3, 4 og 5 med basismateriallegemet 1 på optimale punkter basert på den slitasje som utøves på multimaterialkomponenten og karakteristika for de slitasjeresistente deler. De slitasjeresistente deler 3, 4 og 5 er forenet med basismateriallegemet 1 med en prosess der delene og rammen ikke danner noen smeltet dam og der, prinsipielt men ikke nødvendigvis, et sjikt av ytterligere materiale 6 med egnet tykkelse er tilveiebrakt mellom de slitasjeresistente deler og legemet idet det ytterligere materialet 6 har dannet en skjøt både mellom basismateriallegemet 1 og også slitasjeresistente deler 3, 4 og 5, og derved forenet alle i en kombinert, multimaterial konstruksjon. Et egnet ytterligere materiale 6 er i stand til å danne en skjøt mellom alle de slitasjeresistente deler av den multimateriale konstruksjon det dreier seg om, og legemet laget av basismaterialet, men tenderer ikke til å gi skadelige reaksjonsprodukter verken alene eller med de forenede materialer under de omstendigheter som kreves ved foreningsprosessen eller under bruksbetingelsene for komponentens konstruksjon.
Signifikant for valget av ytterligere materiale 6 ved siden av egenskapene for materialene som skal forenes er også at de termodynamiske og kinetiske restriksjoner ikke forhindrer flyt av ytterligere materiale, slik at selv om legemet og de slitasjeresistente deler fremstilles med løse måltoleranser, og ofte med heller ikke ferdigstilte former, vil rommet mellom dem fylles totalt eller så å si totalt under foreningsprosessen. Tatt i betraktning alle de ovenfor beskrevne begrensninger, er sveising eller skjøtstøping direkte med smeltedammer tilsvarende strukturen i delene 1, 3, 4 eller 5 for eksempel ikke noen mulig forretningsmetode.
Det ytterligere materialet 6 som benyttes i løsningen ifølge oppfinnelsen kan med fordel være et hvilket som helst egnet adhesiv og spesielt et av de som inkluderer epoksybasert adhesiv, blandinger av gummi og epoksy, og blandinger av polyuretan og epoksy. Videre kan andre helt eller delvis organiske ytterligere materialer ved hjelp av hvilke de mekaniske egenskaper tilsvarende den typiske toleranse for adhesivene (for eksempel styrke, skjærstyrke, Shore D hardhet og seighet) oppnås, som velegnet for bruk i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Alternativt kan også en metallisk eller metallbasert loddelegering og mer spesielt en nikkel- eller kobberbasert lodde- eller loddelegering benyttes i en prosess som både har en temperatur på ikke mer enn 80% av den laveste smeltepunkttemperatur for materialene som skal forenes, og en atmosfære med et slikt partialtrykk av gasser som favoriserer dannelsen av den ønskede blanding, mikrostruktur og de ønskede mekaniske egenskaper i skjøten og skjøtsonene. Løsningen ifølge oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til bruken av ytterligere materialer for forening av de slitasjeresistente materialer til basismateriallegemet.
Det ytterligere materialet 6 som benyttes ifølge oppfinnelsen kan med fordel være et hvilket som helst egnet adhesiv og spesielt et av de som inkluderer epoksybaserte adhesiver, blandinger av gummi og epoksy, og blandinger av polyuretan og epoksy. Videre kan andre helt eller delvis organiske ytterligere materialer ved hjelp av hvilke de mekaniske egenskaper tilsvarende den typiske toleranse for adhesivene (for eksempel styrke, skjærstyrke, Shore D hardhet og seighet) oppnås, er velkjent og egnet for bruk i metoden ifølge oppfinnelsen. Alternativt kan videre en metallisk eller metallbasert loddelegering, mer spesielt en nikkel- eller kobberbasert lodde- eller -loddelegering benyttes i en prosess som både har en temperatur ikke mer enn 80% av den laveste smeltepunkttemperatur av materialet som skal forenes, og en atmosfære med et slikt partialtrykk av gasser som favoriserer dannelsen av den ønskede blanding, mikrostruktur og oppnåelse av de mekaniske egenskaper i skjøten og foreningssonen. Løsningen ifølge oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til bruk av ytterligere materialer ved forening av det slitasjeresistente materialet med basismateriallegemet.
Figurene 4-6 viser et alternativt eksempel på en utførelsesform av oppfinnelsen der et basismateriallegeme 7 har en konisk form. Sporlignende kaviteter 8 for å forene de slitasjeresistente deler 9 er tildannet i basismateriallegemet 7 under fremstilling. Den endelige, multimateriale komponent tildannes ved å forene de slitasjeresistente deler 9 ved hjelp av ytterligere materialer 10 med kavitetene som er dannet i basismateriallegemet 7.
Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til bruken av ytterligere materiale for å forene slitasjeresistente deler med basismateriallegemet. Skjøten kan også tilveiebringes ved å forene delene med hverandre, for eksempel ved hjelp av trykk og den resulterende materialstrøm, idet trykk genereres mekanisk eller ved hjelp av trykkbærende medier mellom overflatene som skal forenes, i en pross, der temperaturen i delene som skal forenes generelt er ikke mer enn 60% av den laveste smeltepunkttemperatur for materialene som skal forenes.
Ifølge oppfinnelsen er hovedfunksjonen for materiallegemet for slitasjedelene å bære den mekaniske belastning som eksponeres ved bruk av komponentene eller delene, og å bringe dette via bæreoverflater til rammen av apparaturen som virker som en monteringsbasis hvorved adekvat styrke-, seighet- og tretthetsresistens kreves fra selve materialet. Funksjonen av de slitasjeresistente deler i nevnte multimateriale konstruksjoner og -komponenter er i prinsippet begrenset til slitasjebeskyttelse, hvorved egenskapene kan velges så å si utelukkende i henhold til den karakteristiske profil som kreves av denne funksjonen. Derved er de vesentlige krav særlig hardheten for materialet og dettes evne til å motstå propagering av slitasjefenomener, og det resulterende materialet forandrer typisk omstendighetene for de respektive anvendelser. Under propagering vil slitasjen typisk forårsake spordannelse, gropdannelse, boring, kutting og brekk i konstruksjonen eller komponentmaterialet, men, med egnet valgt og prosessert slitasjeresistent materiale vil opptreden av disse fenomener bli mindre sammenlignet med selve hovedlegemet i konstruksjonen og de andre generelt benyttede anvendelsesmaterialer.
For sammensetningen av den slitasjeresistente konstruksjon eller komponent blir basismaterialet eller legemet og de slitasjeresistente deler rengjort fra påvirkede soner av overflaten som oksidasjonssoner, eller fra urenheter som kuttfluidrester som forårsakes av primærfremstilling, eller etterfølgende bearbeiding og/eller maskinering, som alt kan ha en forringende effekt på egenskapene for skjøtesonen som dannes ved enheten mot kroppsmaterialet, de slitasjeresistente deler og det ytterligere materialet. For å danne en skjøt fremstilles et egnet materiale for de respektive materialpar, der et sjikt av egnet tykkelse legges mellom kroppen og de slitasjeresistente deler som fremstilles som beskrevet ovenfor. Parametrene for foreningsprosessen må velges slik at egenskapene for det ytterligere materialet i prosessbetingelsene muliggjør en tilstrekkelig fukting av overflatene som skal forenes, og ytterligere materialstrøm slik at rommet mellom kroppen og de slitasjeresistente deler fylles så perfekt som mulig. På den annen side må betingelsene ikke favorisere en for sterk reaksjon av det ytterligere materialet innen noen av materialene som gir foreningen.
I henhold til oppfinnelsen bestemmes fortrinnsvis karakteristika for de slitasjeresistente materialer og størrelsen av delene, fra den følgende formel: ((summen av volumetriske andeler av slitasjeresistente materialer i volumet av totalkonstruksjon)/5) + ((HRC hardheten for de slitasjeresistente materialer som vektet middel av de volumetriske egenskaper)/! 0).
Derved bør indeksen fra formelen være større enn 6 og fortrinnsvis større enn 10.
De multimateriale konstruksjoner og komponenter som fremstilles med fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen er velegnet for bruk i slitasjedeler i krevende applikasjoner som for eksempel reduksjon av størrelsen av sten, bygninger og/eller resirkuleringsmaterialer.
Blant andre tilveiebringes de følgende fordeler ved å utøve oppfinnelsen:
(i) Ved å begrense bruken av slitasjeresistent materiale i konstruksjoner og komponenter til kun områder der uunngåelig for slitasjebeskyttelse, kan fremstillingsomkostninger for angjeldende produkter reduseres; (ii) Enkeltmaterialene son skal forenes til en multimaterial komponent eller -konstruksjon ved hjelp av oppfinnelsen kan fremstilles separat ved hjelp av i og for seg kjente metoder der de ønskede, tekniske karakteristika kan oppnås med større pålitelighet og som et resultat vil ytelsen og påliteligheten for konstruksjonene og komponentene forbedres; (iii) Ved å avslappe dimensjons- og formtoleransen som kreves av sammensetningen av konstruksjonen kan betydelig besparelser oppnås; og (iv) Via redusert bruk av slitasjeresistente materialer og de nye materialer som er nødvendig for fremstilling av disse, vil den økologiske effektivitet av konstruksjonene og komponentene som fremstilles, forbedres.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en multimaterialkomponent eller -konstruksjon, der fremgangsmåten omfatter følgende trinn: - å tildanne et legeme (1, 7) av basismateriale der legemet omfatter minst ett foreningspunkt (2, 8) for minst en del (3, 4, 5, 9) dannet av slitasjeresistent materiale; - tildanning av minst ett slitasjeresistent jernbasert materiale på minst en del (3, 4, 5, 9) som skal forenes med legemet (1, 7) tildannet av basismaterialet, forening av minst en del (3, 4, 5, 9) tildannet av slitasjeresistent jernbasert materiale til legemet (1,7) tildannet av basismaterialet ved en temperatur som ikke er mer enn 80% av den laveste smeltepunkttemperatur for materialene som skal forenes, karakterisert vedatt egenskapene for de slitasjeresistente jernbaserte materialer (3, 4, 5, 9) og delstørrelsene bestemmes ved hjelp av den følgende formel: ((summen av volumetriske egenskaper for de slitasjeresistente jernbaserte materialer av volumet av den totale konstruksjon)/5) + ((HRC hardhet for de slitasjeresistente jernbaserte materialer, som vektet middel av de volumetriske egenskaper)/10) slik at den resulterende indeks er mer enn 6 og fortrinnsvis mer enn 10.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat legemet (1, 7) dannet av basismaterialet er fremstilt av en jernbasert legering (Fe>50%) der andelene metallkarbider i mikrostrukturen er mindre enn 10%.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisertv e d at minst en del (3, 4, 5, 9) av slitasjeresistent jernbasert materiale er fremstilt av en jernbasert metallegering med et karboninnhold mer enn 1,9 vekt-%, en hardhet på ikke mer enn 50 HRC og særlig ikke mer enn 54 HRC, og der mikrostrukturen for legeringen har en andel på ikke mer enn 10% av metallkarbider med en diameter mer enn 3 um.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3,karakterisert vedat den volumetriske andelen av det slitasjeresistente materialet (3, 4, 5, 9) i multimaterialkomponenten eller-konstruksjonen som skal fremstilles, er mer enn 4%.
5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat volumet av det største enkeltstykket (3, 4, 5, 9) som fremstilles av det slitasjeresistente materialet ikke er mer enn 25% av volumet av den fullstendige multimateriale komponent eller konstruksjon.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5,karakterisert vedat legemet (1, 7) som danner basismaterialet, og minst ett slitasjemotstandsdyktig materialstykke (3, 4, 5, 9) forenes med hverandre ved hjelp av et ytterligere materiale (6, 10).
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat det ytterligere materialet (6, 10) er et adhesiv.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat det ytterligere materialet (6, 10) er en metallisk eller metallbasert loddelegering.
9. Anvendelse av en multimaterialkomponent eller en konstruksjon fremstilt ved en fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 - 8 for å redusere størrelsen av sten-, bygnings- og/eller resirkuleringsmateriale.
NO20083417A 2006-01-25 2008-08-05 Fremgangsmåte for fremstilling av en multimaterialkomponent eller -konstruksjon NO340266B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060071A FI118518B (fi) 2006-01-25 2006-01-25 Menetelmä monimateriaalikomponentin tai -rakenteen valmistamiseksi sekä monimateriaalikomponentin tai -rakenteen käyttö
PCT/FI2007/050031 WO2007085694A1 (en) 2006-01-25 2007-01-19 Method for manufacturing a multimaterial component or construction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20083417L NO20083417L (no) 2008-09-02
NO340266B1 true NO340266B1 (no) 2017-03-27

Family

ID=35883881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20083417A NO340266B1 (no) 2006-01-25 2008-08-05 Fremgangsmåte for fremstilling av en multimaterialkomponent eller -konstruksjon

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8034205B2 (no)
EP (1) EP1979098A4 (no)
CN (1) CN101374602B (no)
AU (1) AU2007209263B2 (no)
BR (1) BRPI0707254B8 (no)
CA (1) CA2636769C (no)
FI (1) FI118518B (no)
NO (1) NO340266B1 (no)
RU (1) RU2415711C2 (no)
WO (1) WO2007085694A1 (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009039928B3 (de) * 2009-08-17 2011-03-03 Khd Humboldt Wedag Gmbh Rollenpressen-Rasterpanzerung mit ringförmigen Bolzen und Verfahren zur Erneuerung der Bewehrung dieser Rasterpanzerung
RU2536903C2 (ru) 2009-12-18 2014-12-27 Метсо Минералз (Веар Протекшн) Аб Состоящий из двух материалов удлиненный элемент-вставка для измельчающего валка
US8833687B2 (en) * 2012-04-20 2014-09-16 Metso Minerals Industries, Inc. Crushing roll with edge protection
CN102896013B (zh) * 2012-09-26 2015-05-27 成都利君实业股份有限公司 一种辊压机及高压辊磨机自同步磨损辊子
CN102909113B (zh) * 2012-10-17 2015-07-01 株洲湘军硬质合金有限公司 一种破碎机用复合板锤的及其制作方法
CN104549650B (zh) * 2013-10-14 2018-06-08 上海春谷机械制造有限公司 一种粉碎机用的锤片及其制造方法
US10543985B2 (en) * 2015-01-19 2020-01-28 Flsmidth A/S Interlocking wear-resistant panel system
CN106179640A (zh) * 2015-05-28 2016-12-07 北京环磨科技有限公司 一种加硬型金属磁性衬板
CN106179639A (zh) * 2015-05-28 2016-12-07 北京环磨科技有限公司 一种加硬型金属磁性衬板
DE102018113440A1 (de) * 2018-06-06 2019-12-12 Maschinenfabrik Köppern Gmbh & Co. Kg Walzenpresse
CN114206504B (zh) * 2019-11-26 2024-07-05 Fl史密斯公司 粉碎设备用耐磨元件

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1480057A (en) * 1973-07-13 1977-07-20 Verschleiss Technik Dr Ing Wah Bodies with wear zones
JPH07241484A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Kotobuki Giken Kogyo Kk 遠心破砕機のロータにおけるチッププレート
DE19721637A1 (de) * 1997-05-23 1998-11-26 Kronenberger Ernst Josef Brechbacke zur Ausrüstung eines Backenbrechers, insbesondere für verschleißarmes Zerkleinern von Naturgestein oder Bauschutt
US6523767B1 (en) * 1999-08-14 2003-02-25 Khd Humboldt Wedag Ag Grinding roller and method for the manufacture thereof

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5317731B2 (no) 1971-08-09 1978-06-10
JPS5317732B2 (no) 1973-10-23 1978-06-10
DE2500661A1 (de) * 1975-01-09 1976-07-15 Vni I Pt I Ugolnowo Mash Verschleissfestes maschinenteil zum betrieb unter intensiver schmirgelwirkung und schlagbelastung und verfahren zu seiner herstellung
ZA844074B (en) * 1983-05-30 1986-04-30 Vickers Australia Ltd Abrasion resistant materials
JP2524936B2 (ja) 1992-05-19 1996-08-14 川崎重工業株式会社 破砕機の歯板
JP2525310B2 (ja) 1992-05-19 1996-08-21 川崎重工業株式会社 破砕機の歯板
JP2593773B2 (ja) 1992-09-02 1997-03-26 川崎重工業株式会社 破砕機の歯板
JP3155149B2 (ja) 1994-05-31 2001-04-09 株式会社神戸製鋼所 ジョークラッシャ用の固定ジョープレート
FI100388B (fi) * 1996-01-22 1997-11-28 Rauma Materials Tech Oy Kulutusta kestävä, sitkeä teräs
US5967431A (en) 1996-03-18 1999-10-19 Astec Industries, Inc. Rock crusher having crushing-enhancing inserts, method for its production, and method for its use
JP3707070B2 (ja) 1999-12-06 2005-10-19 株式会社栗本鐵工所 複合耐磨耗部材の充填率の設定方法及び複合耐磨耗部材
JP4446545B2 (ja) 2000-03-24 2010-04-07 株式会社栗本鐵工所 複合歯板
SE525181C2 (sv) 2002-05-23 2004-12-21 Sandvik Ab För en kross avsedd slitdel samt sätt att framställa denna
FI115830B (fi) * 2002-11-01 2005-07-29 Metso Powdermet Oy Menetelmä monimateriaalikomponenttien valmistamiseksi sekä monimateriaalikomponentti
JP4290411B2 (ja) 2002-11-13 2009-07-08 ラサ工業株式会社 ジョークラッシャの歯板
JP6079187B2 (ja) 2012-12-07 2017-02-15 株式会社リコー 粉体補給装置、及び画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1480057A (en) * 1973-07-13 1977-07-20 Verschleiss Technik Dr Ing Wah Bodies with wear zones
JPH07241484A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Kotobuki Giken Kogyo Kk 遠心破砕機のロータにおけるチッププレート
DE19721637A1 (de) * 1997-05-23 1998-11-26 Kronenberger Ernst Josef Brechbacke zur Ausrüstung eines Backenbrechers, insbesondere für verschleißarmes Zerkleinern von Naturgestein oder Bauschutt
US6523767B1 (en) * 1999-08-14 2003-02-25 Khd Humboldt Wedag Ag Grinding roller and method for the manufacture thereof

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0707254A2 (pt) 2011-04-26
WO2007085694A1 (en) 2007-08-02
AU2007209263A1 (en) 2007-08-02
NO20083417L (no) 2008-09-02
EP1979098A1 (en) 2008-10-15
RU2415711C2 (ru) 2011-04-10
AU2007209263B2 (en) 2011-08-04
US20090044898A1 (en) 2009-02-19
BRPI0707254B8 (pt) 2023-04-18
RU2008134483A (ru) 2010-02-27
CN101374602A (zh) 2009-02-25
CA2636769A1 (en) 2007-08-02
FI20060071A0 (fi) 2006-01-25
FI118518B (fi) 2007-12-14
EP1979098A4 (en) 2014-05-07
CN101374602B (zh) 2012-12-19
CA2636769C (en) 2014-07-29
FI20060071A (fi) 2007-07-26
BRPI0707254B1 (pt) 2020-12-22
US8034205B2 (en) 2011-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO340266B1 (no) Fremgangsmåte for fremstilling av en multimaterialkomponent eller -konstruksjon
CN101563521A (zh) 包括钻头本体的钻地旋转钻头以及用于形成该钻头的方法,该钻头本体包括增强钛或钛基合金基体材料
TW201029776A (en) Steel material and a method for its manufacture
JP2009506220A (ja) 鋼組成物、その形成方法、及びそれから形成した物品
CN105779850B (zh) 一种强孕镶金刚石钻头胎体及钻头的制备方法
CN101994512A (zh) 一种采煤采矿用截齿的制造工艺
CN103302269B (zh) 一种双金属复合产品及其硬质合金熔铸工艺
CN102574227B (zh) 金刚石刀具及制造此刀具的方法
FI118525B (fi) Menetelmä monimateriaalikomponentin tai -rakenteen valmistamiseksi
KR102157162B1 (ko) 다층소재를 이용한 칼의 제조방법 및 이에 의해 제조된 주방용 칼
CN106761421A (zh) 一种防冲击凿岩工具及其制作工艺
CN104928445A (zh) 一种高风压冲击器活塞及其热处理工艺
CN113661027A (zh) 钢铁材料的表面改性方法和钢铁结构物
KR100587495B1 (ko) 내마모성 초경합금-스틸 접합체 및 그 제조방법
CN201405549Y (zh) 一种粉末高速钢与结构钢双金属复合结构
CN104148621B (zh) 一种双金属复合硬质合金颗粒熔铸工艺及其产品
WO2005123310A1 (en) Method for manufacturing composite material with hot isostatic pressing, and a composite material
EP1935537A2 (en) Multiple processes of high pressures and temperatures for sintered bodies
CN102019509B (zh) 特种合金铸铁的切割方法
CN104500063A (zh) 一种低钴超粗晶硬质合金截齿及其制造方法
JP2008246550A (ja) プリフォームの製造方法,プリフォーム及びプリフォームを使用した鋳ぐるみ品
CN103934535B (zh) 一种耐磨合金棒的制备方法
EP2555891B1 (en) Composite system
CN108098259A (zh) 一种高环保无污染钛钢复合板制作工艺
JPH10306354A (ja) 快削鋼材用の切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: METSO OUTOTEC FINLAND OY, FI