[发明专利]高镍贝氏体离心复合辊环及制造方法

说明书

本发明属于复合辊环技术领域，具体的涉及一种高镍贝氏体离心复合辊环及制造方法。辊环外层为高镍贝氏体合金球铁，辊环过渡层为内外金属混熔层，辊环内层为孕育灰铁250，以质量百分数计，高镍贝氏体合金球铁化学组成为：C 3.0～3.6％，Si 1.0～2.0％，Mn 0.4～1.2％，S≤0.03，P≤0.03，Cr 0.5～1.5％，Ni 3.0～4.5，Mo 0.3～1.0％，Nb 0.3～0.5％，余量为Fe。本发明所述的高镍贝氏体离心复合辊环，具有硬度高、耐磨性好、抗冲击性好的优点，综合性能指标达到了建材高细碎对辊机的工作要求。

技术领域

本发明属于复合辊环技术领域，具体的涉及一种高镍贝氏体离心复合辊环及制造方法。

背景技术

目前，在国内辊式破碎领域中，因为该破碎方式具有节能、环保等优势，逐渐被许多行业采用，但是技术装备水平与发达国家相比还有很大的差距，特别是耐磨材料制造工艺水平远不能满足行业的发展要求。大多数设备采用的是表面堆焊、冷硬铸铁和中锰球铁等辊环，远不能满足行业高耐磨、超细碎物料处理要求。对辊机辊环在工作中会不断受到物料的冲击与研磨作用，出现沟槽，影响物料的破碎效果。在很多情况下，有些耐磨辊环尚未磨损，就发生了早期破裂，被迫停机大修更换辊环，严重影响了设备的正常运行。随着设备大型化的发展要求，行业专家多次倡导企业加强直径为1200～1400mm的特大型对辊机辊环的技术研发和资金投入力度。高镍贝氏体离心复合高合金辊环就是在这样一个行业发展背景下研发生产的，采用本技术生产的辊式机辊环，在生产过程中比传统工艺减少了工业废水、废气等的排放，符合国家环保要求。而且采用离心复合铸造的方法，既提高了辊环性能，又节约了大量稀有金属，因而该高镍贝氏体复合辊环具有很高的性价比，极具行业推广价值。

可以预测，随着产品质量、品种和产量的提高，高镍贝氏体复合辊环在国内相关行业推广使用后，将为更多的企业带来巨大的经济效益，同时从工业废料的利用角度来看，必将带来巨大的环保和社会效益。

现有的铸造大型辊环的工艺有以下几种：

砂型铸造：缺点是组织粗大，沙眼、气孔、夹渣、缩松等缺陷难以避免，严重影响使用性能和安全可靠性。只能采用单一金属铸造，合金浪费大，内孔难以加工。

静态金属型外形+砂型内芯铸造：缺点是组织不均匀，气孔、夹渣、缩松等缺陷难以避免，外部工作层白口硬度和厚度难以控制，严重影响使用性能和安全可靠性。只能采用单一金属铸造，合金浪费大。

立式离心铸造：大型辊环一般采用立式离心铸造，缺点是设备投入大，内孔容易受到重力影响，形成抛物线型，导致辊环两端壁厚差大，同时两端金属因立式浇注的原因混溶差别大，性能受到影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高镍贝氏体离心复合辊环。该复合辊环具有硬度高、耐磨性好、抗冲击性好的优点，综合性能指标达到了建材高细碎对辊机的工作要求；本发明同时提供了其制造方法。

本发明所述的高镍贝氏体离心复合辊环，辊环外层为高镍贝氏体合金球铁，辊环过渡层为内外金属混熔层，辊环内层为孕育灰铁250，以质量百分数计，高镍贝氏体合金球铁化学组成为：C 3.0～3.6％，Si 1.0～2.0％，Mn 0.4～1.2％，S≤0.03，P≤0.03，Cr 0.5～1.5％，Ni 3.0～4.5，Mo 0.3～1.0％，Nb 0.3～0.5％，余量为Fe。

其中：

内外金属混熔层的厚度为2-3mm。

以质量百分数计，孕育灰铁250化学组成为：C 3.2～3.5％，Si 1.8～2.3％，Mn0.6～1.2％，S≤0.06，P≤0.06，余量为Fe。

孕育灰铁250是灰铁250铁水出铁时采用75SiFe和SiCaBa复合孕育剂进行孕育处理，复合孕育剂加入量为铁水重量的0.6-0.8％。