專利名稱：：一種金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法。技術背景瓦楞輥是單面瓦楞紙板機上最主要的工作部件。在瓦楞紙板生產(chǎn)過程中，被加熱烘干的瓦楞原紙高速的送入上下對滾的瓦楞輥中間軋制粘合成瓦楞紙板。由于瓦楞輥工作溫度高，其筒體溫度一般被加熱到200。C以上；楞尖飧??；相對運動快，有些先進的高法生產(chǎn)線運行速度甚至達到300M/MIN;處在無潤滑的干摩擦狀態(tài)下連續(xù)運轉(zhuǎn)，尤其是瓦楞原紙中或多或少的含砂導致了瓦楞輥楞齒的劇烈磨損，使其成為經(jīng)常需要更換修復，資金占用量大的易耗品。其質(zhì)量和性能直接決定著瓦楞紙板的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和技術水平。為了提高耐磨性，延長瓦楞輥的使用壽命，各生產(chǎn)廠家想到了各種可能的制造方法以滿足客戶的要求，比如在中華人民共和國輕工行業(yè)標準QB/T1447.1—2000《單面瓦楞紙板機瓦楞輥》中，對瓦楞輥齒形表面的硬化處理，列舉了一些較為成熟的處理方法，成為這些生產(chǎn)工藝的典型代表a)氮化氮化深度0.3咖~0.6咖,HRC5560;b)感應淬火硬化層深度大于1咖，冊C5560;c)滲碳淬火滲碳深度0.8mm1.2mm,冊C5560;d)激光淬火硬化層深度0.5咖1咖,冊C5560;e)鍍硬鉻以上硬化處理均是基于筒體材料含碳量在0.35%0.55%范圍內(nèi)的合金結構鋼35CrMo、42CrMo、40CrNiMoA、45CrNiMoV或碳素結構鋼45鋼、50Mn鋼等加工得到的。在上述各種硬化處理工藝中，單純的氮化，如效果最為優(yōu)良的離子氮化，因其設備投資大，工藝周期長，生產(chǎn)成本高昂和難以避免的狹縫現(xiàn)象及邊角效應導致對復雜大件的處理困難，質(zhì)量不穩(wěn)定，已經(jīng)被大多數(shù)生產(chǎn)廠家所淘汰；滲碳淬火因處理溫度高，零件變形大而在實際生產(chǎn)中基本上未被采用；激光淬火因其功率控制不穩(wěn)定易燒傷工件，導致瓦楞輥楞尖的塌陷，還處于小批量試用階段。事實上大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用的瓦楞輥生產(chǎn)的齒面硬化的主流工藝是感應淬火+鍍硬鉻。實際使用證明采用上述工藝生產(chǎn)的瓦楞輥，其壽命在1000萬米左右，在現(xiàn)今飛速發(fā)展的高速重型瓦楞紙板生產(chǎn)線上往往只能使用半年甚至三個月就要更換復修。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有瓦楞輥耐磨性能差，使用壽命短的缺點，本發(fā)明提供了一種金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法，將瓦楞輥表面進行碳化鎢一鋼梯度酎磨材料制造方法處理，該方法提髙了瓦楞輥齒表面的硬度，使瓦楞輥的耐磨性能，抗咬合性能和抗疲勞性能得到了大幅度的提高。本發(fā)明的金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法是利用桶形陰極異常光輝光放電原理，使轉(zhuǎn)變成高能粒子，在高溫下滲擴到鋼基體中去。同時根據(jù)鎢在一定溫度范圍內(nèi)的含碳氛圍中容易形成WC的原理，對鎢進行碳化處理，達到鋼外層一定深度內(nèi)形成WC金屬陶瓷耐磨層。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，它包括1、把K楞輥和鎢材置于桶形陰極內(nèi)，在低真空氬氣條件下，形成異常輝光放電，產(chǎn)生鴨離子和氬離子。2、鎢離子經(jīng)過負輝能量重疊區(qū)，獲得高能量，快速濺射到鋼基體上。3、鋼基體由于氬離子和鎢粒子的轟擊，溫度升高，晶體缺陷增多，形成很多擴散逋道，鉤離子沿著這些通道快速擴散到鋼基體內(nèi)。4、滲入鋼基體中的鎢經(jīng)碳化處理，形成碳化物陶瓷。本發(fā)明的瓦楞輥表面經(jīng)過碳化鉤一鋼梯度耐磨材料制造方法處理后,形成WC余屬陶瓷層,內(nèi)部組織和結構呈梯度變化，具有高硬、高強、高韌性等特點，賦予該瓦棵輥以優(yōu)良的耐磨損、耐腐蝕和耐高溫性能，顯著提高瓦楞輥的工作質(zhì)量和使用壽命。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明的瓦楞輥及其表面處理方法和制造工藝作進一步詳細描述，以下所列實施例為本發(fā)明的非限定性實施例，有關成分配比和工藝參數(shù)可在允許的范圍進行調(diào)整，這種調(diào)整對本發(fā)明沒有實質(zhì)性影響。實施例一本例的瓦楞輥材料選用35CrMo精鍛件制成套管，材料外徑4)426mm，長L=2020咖，制成的瓦楞滾直徑小405咖。原材料進行熱處理調(diào)質(zhì)、車削定長、精磨齒形后進行最終的碳化鎢一鋼梯度耐磨材料制造方法處理將工件與鎢材置于陰極筒內(nèi)，抽真空充氬氣，真空度0.1Pa，在1000'C滲鎢4小時，碳化2小時，在工件表面形成碳化鎢金屬陶瓷層。經(jīng)測量碳化每硬化層為1MM，碳化鎢富集層為0.35MM，齒表面硬度冊C66，具有極高的耐磨性能。實施例二本例選用的瓦楞輥材料為20#鋼鍛件，采用實施例一中完全相同的工藝方法同樣得到了表面強化的硬化層。經(jīng)檢測其齒表面硬度為HRC62，略低于實施例一，同樣具有良好的耐磨性。下表是滑動磨損試驗所得的不同處理方法的瓦楞輥楞齒表面機械性能對照表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權利要求1.一種金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法，即將工件進行碳化鎢-鋼梯度耐磨材料技術處理，使金屬表面形成WC，WC硬化層≥0.8MM，其中碳化鎢富集層超過0.3MM，形成典型的金屬陶瓷耐磨層。2.根據(jù)權利要求1所述的金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法，其特征在于把碳鋼或合金鋼機體與鉤材置于桶形陰極內(nèi)，在低真空氬氣條件下形成異常輝光放電，產(chǎn)生鎢離子和氬離子，高能鎢離子在高溫下滲入鋼基體內(nèi)，經(jīng)碳化形成碳化鴇金屬陶瓷。全文摘要本發(fā)明公開了一種金屬陶瓷瓦楞輥的制造方法，即將工件進行碳化鎢-鋼梯度耐磨材料技術處理，在碳鋼和合金鋼表面形成WC金屬陶瓷，使WC硬化層≥0.8mm，其中WC富集層超過0.3mm。經(jīng)過合理的選材和表面強化改性處理后，賦予該瓦楞輥以優(yōu)良的耐磨損和耐高溫性能，使用壽命是鍍鉻瓦楞輥的3～5倍，使生產(chǎn)成本明顯降低，達到節(jié)能降耗，高效長壽的目的。文檔編號C23C8/06GK101280408SQ20081009418公開日2008年10月8日申請日期2008年5月8日優(yōu)先權日2008年5月8日發(fā)明者姚松柏,蘭翟申請人:姚松柏