[发明专利]一种辊压机用柱钉

说明书

技术领域

本发明涉及用于建材水泥、冶金矿山、煤炭、化工等行业的辊压粉磨设备中的辊压机（或称高压辊磨机），特别是辊压机用的一种新型柱钉。

背景技术

在辊压机（或称高压辊磨机）辊磨难磨物料时，如钢渣、铁矿石、石英矿等，其辊面现在通常采用镶嵌硬质合金柱钉的方法，以保证辊面的耐磨性。而辊压机在辊压难磨物料时，辊面必须满足高压下磨料磨损的需要，而现在所使用的硬质合金柱钉大多采用的钨钴类，如YG20、YG20C、YG18、YG18C、YG16、YG16C、YG15、YG15C、YG13、YG13C、YG11、YG11C等，这些材料采用真空烧结或低压烧结制作而成。实际使用时表现为：矿物对WC和Co的微观切削和WC颗粒的剥落，或者出现裂纹向内扩散而引起龟裂或炸裂现象，也就是说，或者韧性不够、或者耐磨性不够，使得柱钉的使用寿命都不长。即使改变配比，也改变不了这种硬质合金材料存在高硬度和耐磨性与强韧性之间难以调和的矛盾，即当减少合金中钴（Co）的含量以提高其硬度和耐磨性时，合金的韧性即随之下降，反之则影响其硬度和耐磨性。出现这些问题的最大原因是由于柱钉的微观组织结构中存在着孔隙，即使采用低压烧结也存在着至少A02(小于或等于10μm的孔隙在合金中的体积百分比小于0.02%)的孔隙，严重影响了柱钉的韧性和耐磨性。为了消除柱钉中存在的孔隙，可以采用热等静压烧结技术，但是热等静烧结的生产成本极高，辊压机上需要成千上万棵柱钉，采用热等静烧结，不仅成本高、时间长，而且浪废大，显然热等静压烧结技术不适合于辊压机上需要大批量柱钉烧结的需要。

 

发明内容

本发明的目的在于：提出一种既有高耐磨性又有强韧性，能满足辊压机使用时高压下的磨料磨损的需要，寿命更高的辊压机柱钉。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种辊压机用柱钉，所述柱钉由50wt%-90wt%的碳化物和10wt%-50wt%的黏接相，采用粉料颗粒级配达到最密实碳化物堆积，通过粉末冶金法的低压烧结而制成，晶粒度为0.5μm -2.4μm的硬质合金。

作为优选方式，所述碳化物选自WC、TiC中的一种或二种，所述黏接相选自Co、Fe中的一种或二种。

作为优选方式，所述柱钉由80wt%-90wt%的碳化物和10wt%-20wt%的钴（Co）制成，更优选80wt%-87wt%的碳化物和20wt%-13wt%的钴（Co），最优选80wt%-85wt%的碳化物和15wt%-20wt%的的钴（Co）。

作为优选方式，所述柱钉由80wt% WC粉和20wt% Co粉制成。

作为优选方式，所述柱钉由50wt%-70wt%的碳化物和30wt%-50wt%的铁（Fe）制成，更优选50wt%-60wt%的碳化物和40wt%-50wt%的铁（Fe），最优选55wt%-60wt%的碳化物和40wt%-45wt%的铁（Fe）。

作为优选方式，所述柱钉由60wt% TiC粉和40wt% Fe粉制成。

本发明申请方案，首先按照Dinger-Funk方程：

根据计算,当分布模数n取0.37时,球形连续分布的颗粒的堆积密度最大。

即：碳化物的颗粒连续级配的粒度分布满足幂函数曲线:

时达到最密实碳化物堆积。式中D_L：最大颗粒粒径、D_S：最小颗粒粒径、x：在D_L-D_S中的某颗粒粒径、f(x)：颗粒粒径为x的百分比含量。

柱钉的生产通常包括配料、压制、烧结、机械加工等几道工序。在配料阶段，利用激光粒度分析仪使碳化物的粒度分布符合上述的幂函数分布曲线而不是通常的正态分布曲线；或者根据上述幂函数分布曲线，进行碳化物粒径分段，利用面积积分法确定各粒径范围内碳化物的体积百分比，按体积百分比配制碳化物。再按配比50wt%-90wt%的碳化物和10wt%-50wt%的黏接相配合，然后按正常的粉末冶金方法进行混料、制粉、压制、采用低压烧结制作柱钉，为了兼顾冲击韧性和耐磨性，控制晶粒度为0.5μm -2.4μm。