一種鑄造油料輥的製作方法
2023-10-31 01:19:07
專利名稱：一種鑄造油料輥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑄造油料輥產品，特別是一種由輥套和芯軸組合而成的組合軋輥，屬於油脂行業軋坯機上的重要部件。也用於造紙、橡塑機械中的組合輥。
油脂行業中採用浸出法制油的工序過程中，使用軋坯機將大豆等油料軋製成0.2-0.35mm的坯片，軋坯機上所用的油料輥要求光潔耐磨，現有技術生產的油料輥耐磨性及耐表面粗糙性不足，短時間使用後輥套表面即出現嚴重磨損、麻坑和表面粗糙，使浸出後的坯片殘留油脂增高，導致出油率降低。由此油料輥需要經常修磨，降低生產效率並增加油料輥消耗和生產成本。
本發明的目的在於提供一種耐磨性和耐表面粗糙性優良的油料輥，同時其輥套具有良好的抗裂性。
(一)本發明的技術方案是1.提供一種複合鑄造輥套，它由不同材質的內外兩層構成，是由耐磨的外層與強韌性的內層冶金熔合成為一體。
外層使用一種多元合金化的高合金材質，通過C、Cr等合金元素的合理匹配，獲得高硬度高耐磨性的M7C3型碳化物，它在金相組織中佔8-30％的面積百分比，呈不連續的條狀或菊花狀分布，配合合金固溶強化的高強度基體組織保證優異的耐磨性。根據具體使用條件，外層厚度在20-60毫米範圍。
外層材料化學成分的重量百分比為(1)C1.0～3.0％碳是外層材料保證耐磨性所必需的元素，碳含量低於1.0％不能產生足夠的M7C3型碳化物，難以獲得很高的耐磨性；另一方面，如果含碳量超過3.0％時會使碳化物數量過多且呈連續分布，降低輥套抗裂性和抗疲勞剝落掉邊的能力。
(2)Cr10～28％鉻是獲得M7C3型碳化物及淬透性的重要合金元素，當Cr＜10％時主要產生M3C及M23C6型碳化物而不是獲得M7C3型為主的碳化物，而當Cr＞28時，連續分布的過量M7C3型碳化物嚴重損害外層材料的韌性和導熱性，同時損害輥套的抗裂性及抗疲勞剝落掉邊的能力。
(3)Si0.4～1.2％矽是熔煉時起脫氧作用所必需的元素，過多時將傾向於產生缺陷。
(4)Mn0.2～1.2％錳也起脫氧作用，同時還與硫生成MnS化合物以便消除硫的有害作用。
(5)任選的元素除了上述的元素以外，外層的高合金材質還可以隨意含有鉬(Mo)、鎢(W)、鎳(Ni)、釩(V)、鈮(Nb)、硼(B)和/或氮(N)，對外層的各項性能起輔助有的益作用。
(6)雜質本發明外層所用的高合金材質熔煉時不可避免的雜質是磷(P)和硫(S)。為了降低外層的脆性，磷的重量百分含量應當低於0.1％，而硫的重量百分含量應當低於0.06％。
2.複合鑄造輥套包含一個韌性的內層，其材質為球墨鑄鐵或灰鑄鐵或鑄鋼，主要功能是為高硬度耐磨的外層提供一個強韌性的背底支承，防止外層材料受力開裂，加強輥套的承載能力。
3.本發明鑄造輥套採用離心複合鑄造工藝方法製造。油料輥主要工藝流程為金屬型上塗料→預熱→熔煉→離心澆注輥套外層→加保護渣→離心澆注輥套內層→輥套冷卻脫模→熱處理→機加裝芯軸→精加→檢驗交貨。
4.輥套與芯軸採用熱裝或螺栓把合的方式組合而成油料輥。
(二)本發明的優點在於1.高合金材料做為油料輥外層提高了耐磨性，解決了油料輥短期磨損和輥面粗糙出麻坑的問題。
2.強韌性的金屬內層避免了輥套開裂的失效問題。
3.離心複合鑄造輥套消除了鑄造缺陷，使組織細密均勻，保證了整個輥面硬度和耐磨性的均勻程度。
4.製造工藝方便、節省了鎳等昂貴的金屬元素。
(三)實施例按照本發明的技術方案實施離心複合鑄造生產的四支規格為φ800×1500mm的油料輥，具體內容見表1
表1
實施例輥套經機加工後超聲波探傷檢查內外層熔合良好，分別採用熱裝方法與芯軸組裝成油料輥產品。
本發明油料輥上機使用後輥面光潔，持久保持了輥型使磨輥周期成倍延長，顯著提高了油料輥壽命。
權利要求
1.一種鑄造油料輥，由輥套和芯軸組合而成，其特徵在於輥套是由不同材質的內外兩層構成，其耐磨的外層與強韌性的內層冶金熔合為一體而成為複合輥套，輥套外層化學成分的重量百分比為C1.0～3.0％、Si0.4～1.2％、Mn0.2～1.2％、Cr10～28％，還含有Mo4％以下、W4％以下、Ni2％以下、V2％以下、Nb2％以下、B0.2％以下、N0.2％以下之中的一種或兩種以上，其餘為Fe和不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種鑄造油料輥，其特徵在於其輥套內層材質為具有良好韌性的球墨鑄鐵或灰鑄鐵或鑄鋼。
3.根據權利要求1或2所述的一種鑄造油料輥，其特徵在於所述輥套外層和內層均採用離心鑄造方法複合鑄造，輥套經熱處理和機械加工後採用熱裝或螺栓把合方式與芯軸組合成油料輥。
全文摘要
本發明涉及一種鑄造油料輥,由輥套和芯軸組合而成,其主要特徵是輥套由堅硬耐磨的外層與強韌性的內層冶金熔合而成。輥套外層化學成分為C1.0～3.0%、Si0.4～1.2%、Mn0.2～1.2%、Cr10～28%還含有Mo4%以下、W4%以下、Ni2%以下、V2%以下、Nb2%以下、B0.2%以下、N0.2%以下之中的一種或兩種以上,其餘為Fe和不可避免的雜質;內層材質為球鐵或灰鑄鐵或鑄鋼。採用離心鑄造方法製造,產品具有耐磨性和抗表面粗糙性優良的特點,從而顯著延長磨輥周期和壽命。
文檔編號C22C38/56GK1350898SQ0012982
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月26日 優先權日2000年10月26日
發明者王明家 申請人:王明家