一种铸造油料辊 本发明涉及一种铸造油料辊产品,特别是一种由辊套和芯轴组合而成的组合轧辊,属于油脂行业轧坯机上的重要部件。也用于造纸、橡塑机械中的组合辊。
油脂行业中采用浸出法制油的工序过程中,使用轧坯机将大豆等油料轧制成0.2-0.35mm的坯片,轧坯机上所用的油料辊要求光洁耐磨,现有技术生产的油料辊耐磨性及耐表面粗糙性不足,短时间使用后辊套表面即出现严重磨损、麻坑和表面粗糙,使浸出后的坯片残留油脂增高,导致出油率降低。由此油料辊需要经常修磨,降低生产效率并增加油料辊消耗和生产成本。
本发明的目的在于提供一种耐磨性和耐表面粗糙性优良的油料辊,同时其辊套具有良好的抗裂性。
(一)本发明的技术方案是:
1.提供一种复合铸造辊套,它由不同材质的内外两层构成,是由耐磨的外层与强韧性的内层冶金熔合成为一体。
外层使用一种多元合金化的高合金材质,通过C、Cr等合金元素的合理匹配,获得高硬度高耐磨性的M7C3型碳化物,它在金相组织中占8-30%地面积百分比,呈不连续的条状或菊花状分布,配合合金固溶强化的高强度基体组织保证优异的耐磨性。根据具体使用条件,外层厚度在20-60毫米范围。
外层材料化学成分的重量百分比为:
(1)C:1.0~3.0%
碳是外层材料保证耐磨性所必需的元素,碳含量低于1.0%不能产生足够的M7C3型碳化物,难以获得很高的耐磨性;另一方面,如果含碳量超过3.0%时会使碳化物数量过多且呈连续分布,降低辊套抗裂性和抗疲劳剥落掉边的能力。
(2)Cr:10~28%
铬是获得M7C3型碳化物及淬透性的重要合金元素,当Cr<10%时主要产生M3C及M23C6型碳化物而不是获得M7C3型为主的碳化物,而当Cr>28时,连续分布的过量M7C3型碳化物严重损害外层材料的韧性和导热性,同时损害辊套的抗裂性及抗疲劳剥落掉边的能力。
(3)Si:0.4~1.2%
硅是熔炼时起脱氧作用所必需的元素,过多时将倾向于产生缺陷。
(4)Mn:0.2~1.2%
锰也起脱氧作用,同时还与硫生成MnS化合物以便消除硫的有害作用。
(5)任选的元素
除了上述的元素以外,外层的高合金材质还可以随意含有钼(Mo)、钨(W)、镍(Ni)、钒(V)、铌(Nb)、硼(B)和/或氮(N),对外层的各项性能起辅助有的益作用。
(6)杂质
本发明外层所用的高合金材质熔炼时不可避免的杂质是磷(P)和硫(S)。为了降低外层的脆性,磷的重量百分含量应当低于0.1%,而硫的重量百分含量应当低于0.06%。
2.复合铸造辊套包含一个韧性的内层,其材质为球墨铸铁或灰铸铁或铸钢,主要功能是为高硬度耐磨的外层提供一个强韧性的背底支承,防止外层材料受力开裂,加强辊套的承载能力。
3.本发明铸造辊套采用离心复合铸造工艺方法制造。油料辊主要工艺流程为:金属型上涂料→预热→熔炼→离心浇注辊套外层→加保护渣→离心浇注辊套内层→辊套冷却脱模→热处理→机加装芯轴→精加→检验交货。
4.辊套与芯轴采用热装或螺栓把合的方式组合而成油料辊。
(二)本发明的优点在于:
1.高合金材料做为油料辊外层提高了耐磨性,解决了油料辊短期磨损和辊面粗糙出麻坑的问题。
2.强韧性的金属内层避免了辊套开裂的失效问题。
3.离心复合铸造辊套消除了铸造缺陷,使组织细密均匀,保证了整个辊面硬度和耐磨性的均匀程度。
4.制造工艺方便、节省了镍等昂贵的金属元素。
(三)实施例
按照本发明的技术方案实施离心复合铸造生产的四支规格为φ800×1500mm的油料辊,具体内容见表1:
表1实施例 外层 内层 化学成分(wt%) 厚 度 (mm) 材 质 厚 度 (m m) C Si Mn P S Cr Mo 其它A 1.23 0.76 0.70 0.03 0.03 12 0.82 V0.80 35球铁75B 2.64 0.54 0.66 0.06 0.03 15 0.64 - 28灰铁92C 2.66 0.55 0.62 0.06 0.02 18 0.64 - 26球铁94D 2.90 0.77 0.60 0.04 0.01 20 1.2 Ni1.20 40铸钢80
实施例辊套经机加工后超声波探伤检查内外层熔合良好,分别采用热装方法与芯轴组装成油料辊产品。
本发明油料辊上机使用后辊面光洁,持久保持了辊型使磨辊周期成倍延长,显著提高了油料辊寿命。