專利名稱：多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的制造方法，屬特種性能鑄鐵合金材料及
其鑄件的制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
用于砂石和煤矸石等較硬固體塊料破碎或粉碎的機(jī)械設(shè)備雙輥式粉碎機(jī)上的輥 圈是一個(gè)重要部件，直接影響了破碎效率和質(zhì)量。該輥圈的材料要求具有高抗磨性、低內(nèi)應(yīng) 力、一定的強(qiáng)韌性，并具有較高的使用壽命和性價(jià)比。 目前雙輥式粉碎機(jī)上的輥圈主要材質(zhì)有高鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造復(fù)合輥圈 (中國(guó)專利ZL94100942. 4和中國(guó)專利ZL 200610117306. 0)、中鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造 復(fù)合輥圈(ZL 200610117305. 6)、中錳球鐵輥圈和普通冷硬鑄鐵輥圈。高鉻及中鉻離心鑄造 復(fù)合輥圈性能優(yōu)異，但是合金加入量高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、熱處理周期長(zhǎng)、產(chǎn)品成本高，雖然在 一些大型企業(yè)廣泛使用，但是對(duì)于中小型企業(yè)不太適合。中錳球鐵輥圈和普通冷硬鑄鐵輥 圈質(zhì)量穩(wěn)定性差，強(qiáng)韌性低，很難滿足使用要求。因此，需要開(kāi)發(fā)一種性能價(jià)格比合適的新 型輥圈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好抗磨性和較優(yōu)性能價(jià)格比的抗磨輥圈的制 造工藝方法。 本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 —種多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的制造方法，其特征在于該方法具有以下的工藝過(guò)程 和步驟 a.配料按多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的材料化學(xué)成分以重量百分含量計(jì)為C2. 4
3. 6%，SiO. 5 1. 6%，MnO. 3 0. 9%，CrO. 8 2. 0%，NiO. 2 0. 8%，NbO. 03 0. 16%，
NO. 005 0. 02%， CeO. 05 0. 3% ， P《0. 1 % ， S《0. 06%， Fe余量，進(jìn)行配料; b.離心澆注用中頻感應(yīng)爐、電弧爐或沖天爐熔煉后，采用離心澆注，開(kāi)澆時(shí)模溫
為160 32(TC，鑄鐵鐵液溫度為1280 1450°C ;待鑄鐵鐵液完全凝固后停機(jī)； c.脫模在200 75(TC將步驟b得到的輥圈脫模，然后放入緩冷坑或埋入干砂中
緩冷，24小時(shí)后取出。 上述制造方法中，步驟c中在300 50(TC進(jìn)行輥圈脫模。
本發(fā)明方法的特點(diǎn)是 a.采用低成本的冷硬鑄鐵，使生產(chǎn)成本大幅度降低。 b.在冷硬鑄鐵的基礎(chǔ)上，加入微量Nb、N、稀土，利用上述三種微量元素的交互作 用，大幅度改善了冷硬鑄鐵的組織和性能，在提高抗磨性能的同時(shí)，解決了普通冷硬鑄鐵輥 圈使用開(kāi)裂的問(wèn)題，提高了其使用壽命。 c.采用離心鑄造方法，通過(guò)金屬模的激冷作用，獲得高硬度的表層組織；通過(guò)離心力提高輥圈的致密性，進(jìn)一步改善了冷硬鑄鐵的組織和性能，提高了其使用壽命。
d.通過(guò)緩冷降低輥圈熱應(yīng)力。 本發(fā)明方法解決了輥圈高抗磨性、高強(qiáng)韌性和低成本的矛盾。在我國(guó)磚瓦行業(yè)中 該輥圈可用于砂石粉碎加工，且能保證磚瓦質(zhì)量，同時(shí)提高了工藝裝備的制造水平。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將本發(fā)明的實(shí)施例敘述于后。
實(shí)施例1本實(shí)施例中，制造的對(duì)輥輥圈尺寸為外徑700mm，寬度500mm，厚度70mm。
本實(shí)施例的多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈制造方法的步驟如下 (1)配料按多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的材料化學(xué)成分以重量百分含量計(jì)為 C3. 0 % ， SiO. 9 % ， MnO. 6 % ， Crl. 6 % ， NiO. 4 % ， NbO. 05 % ， NO. 008 % ，稀土 Ce 0. 1 % ， P《0. 1 % ， S《0. 06 % ， Fe余量，進(jìn)行配料，每爐生產(chǎn)一個(gè)輥圈，爐料重560公斤。
(2)離心澆注用感應(yīng)電爐熔煉上述成分的鐵液；采用離心澆注，開(kāi)澆時(shí)模溫為
22(TC，鐵液的開(kāi)澆溫度為1322°C ;待鐵液完全凝固后停機(jī)。 (3)脫模在輥圈內(nèi)側(cè)溫度50(TC時(shí)將輥圈脫模，然后埋入干砂中緩冷。24小時(shí)后 取出。最終制得多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈。 多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，其表面硬度為HRC56，單鑄試棒力學(xué)性能 為沖擊韌性ak9.6J/cm、抗彎強(qiáng)度o bb787MPa。實(shí)際成本和使用表明，生產(chǎn)成本比普通冷 硬鑄鐵輥圈高9% ，比高鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造復(fù)合輥圈低60% ;使用壽命比普通冷硬 鑄鐵輥圈提高40%，比高鉻鑄鐵與球墨鑄鐵離心鑄造復(fù)合輥圈低50%。
權(quán)利要求
一種多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的制造方法，其特征在于該方法具有以下的工藝過(guò)程和步驟a.配料按多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的材料化學(xué)成分以重量百分含量計(jì)為C2.4～3.6％，Si0.5～1.6％，Mn0.3～0.9％，Cr0.8～2.0％，Ni0.2～0.8％，Nb0.03～0.16％，N0.005～0.02％，Ce0.05～0.3％，P≤0.1％，S≤0.06％，F(xiàn)e余量，進(jìn)行配料；b.離心澆注用中頻感應(yīng)爐、電弧爐或沖天爐熔煉后，采用離心澆注，開(kāi)澆時(shí)模溫為160～320℃，鑄鐵鐵液溫度為1280～1450℃；待鑄鐵鐵液完全凝固后停機(jī)；c.脫模在200～750℃將步驟b得到的輥圈脫模，然后放入緩冷坑或埋入干砂中緩冷，24小時(shí)后取出。
2. 按權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于在300 50(TC進(jìn)行輥圈脫模。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多元冷硬鑄鐵抗磨輥圈的制造方法，屬于鑄鐵合金材料及其鑄件的制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。該方法是按材料化學(xué)成分以重量百分含量計(jì)為C2.4～3.6％，Si0.5～1.6％，Mn0.3～0.9％，Cr0.8～2.0％，Ni0.2～0.8％，Nb0.03～0.16％，N0.005～0.02％，Ce0.05～0.3％，P≤0.1％，S≤0.06％，F(xiàn)e余量，進(jìn)行配料；熔煉后采用離心澆注，開(kāi)澆時(shí)模溫為160～320℃，鑄鐵鐵液溫度為1280～1450℃；在200～750℃將輥圈脫模，然后放入緩冷坑或埋入干砂中緩冷，24小時(shí)后取出。本發(fā)明大幅度改善了冷硬鑄鐵的組織和性能，在提高抗磨性能的同時(shí)，解決了普通冷硬鑄鐵輥圈使用開(kāi)裂的問(wèn)題，提高了其使用壽命；該輥圈適合用于制磚行業(yè)中砂石土、煤矸石等硬質(zhì)原料的粉碎或破碎。
文檔編號(hào)C22C37/10GK101708539SQ20091019822
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者李仁興, 王溪, 翟啟杰, 蘇恒渤 申請(qǐng)人:上海大學(xué)