[实用新型]一种金属陶瓷复合辊环

说明书

本实用新型涉及一种高速线材轧机用辊环及其工艺制备技术。

目前，高速线材轧机精轧机组使用辊环是由碳化钨和钴、镍等几种组分经热等静压烧结工艺制造，这种辊环的缺点是抗热疲劳性能、抗氧化性能差，密度大、成本高。

针对以上提出的问题，本实用新型的目的在于根据高速线材轧机精轧机组用辊环实际要求，提供一种具有良好的抗热疲劳性能和抗氧化能力，具有较好的耐热裂纹能力和耐高温磨损能力，能提高使用寿命的金属陶瓷复合辊环。

本实用新型提供了一种金属陶瓷复合辊环，其特征在于：该辊环为双层结构，外层(1)为TiC基金属陶瓷梯度复合材料件，内层(2)为合金钢或不锈钢材料件。

本实用新型金属陶瓷复合辊环外层为TiC基金属陶瓷梯度复合材料，其组分含有碳化钛、镍、铬、钼、钛、铝，各组分的配比如下(重量百分比)：

 碳化钛(TiC)   35.0～55.0％

 镍(Ni)        30.0～45.0％

 铬(Cr)         5.0～12.0％

 钼(Mo)         2.0～8.0％

 钛(Ti)         1.0～2.0％

 铝(Al)         0.5～1.0％

本实用新型的第二个实施方案是在上述组分中加入碳化钨、钨和氮化钛，碳化钨的含量为2.0～8.0％，钨的含量为2.0～6.0％，氮化钛的含量为2.0～6.0％。

本实用新型外层辊环其各组分的作用如下：

TiC：提高耐磨性能、抗热裂性能；

WC：提高抗热裂性能；

Ni：粘结剂，根据不同配比调整硬度范围；

Mo：细化晶粒，改善TiC和NiCr合金界面润湿性，提高强度；

Cr：提高高温性能；

Al：弥散强化基体，提高硬度；

Ti：细化晶粒，提高强度。

本实用新型金属陶瓷复合辊环具有较好的耐高温磨损性能和良好的抗热疲劳性能及抗氧化性能，减少了内部组织应力、重量轻，提高了高速线材轧机的生产效率，降低了辊环生产成本。

下面通过实施侧详述本实用新型。

附图1为复合辊环横向截面示意图。

附图2为复合辊环纵向截面示意图。

实施例

如图1、2所示，金属陶瓷复合辊环，为双层结构，外层(1)为TiC基金属陶瓷梯度复合材料件，内层(2)为金属钢或不锈钢材料件。

其制备采用下述步骤：

1)用粉末冶金技术，采用真空液相烧结制备金属陶瓷梯度复合材料；

2)用真空扩散焊接技术连接金属陶瓷复合辊环外层(金属陶瓷梯度复合材料)和内层(合金结构钢或不锈钢)；

3)通过热处理工艺调整基体组织晶粒大小和性能。