《立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套及磨盤(pán)襯板》編制說(shuō)明

《立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套

及磨盤(pán)襯板》

編制說(shuō)明

（征求意見(jiàn)稿）

《立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套及磨盤(pán)襯板》標(biāo)準(zhǔn)編

制組

2023年8月

0

目錄

1.工作簡(jiǎn)況..............................................................................................................................................................2

1.1任務(wù)來(lái)源..................................................................................................................................................2

1.2起草單位.................................................................................................................................................2

1.3任務(wù)分工.................................................................................................................................................2

2.市場(chǎng)調(diào)研..............................................................................................................................................................3

2.1發(fā)展歷史.................................................................................................................................................3

2.2市場(chǎng)應(yīng)用情況.......................................................................................................................................5

3.標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性及意義.............................................................................................................................5

4主要工作過(guò)程....................................................................................................................................................6

4.1立項(xiàng)階段.................................................................................................................................................6

4.2標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研階段.......................................................................................................................................6

4.3標(biāo)準(zhǔn)草案.................................................................................................................................................7

4.4研討階段.................................................................................................................................................7

4.5征求意見(jiàn)階段.......................................................................................................................................8

4.6送審階段.................................................................................................................................................8

4.7報(bào)批階段.................................................................................................................................................8

5標(biāo)準(zhǔn)編制的原則和主要內(nèi)容........................................................................................................................8

5.1制定原則.................................................................................................................................................8

5.2主要內(nèi)容.................................................................................................................................................8

6主要試驗(yàn)驗(yàn)證情況分析...............................................................................................................................19

7主要驗(yàn)證試驗(yàn)樣品..........................................................................................................................................19

8知識(shí)產(chǎn)權(quán)說(shuō)明..................................................................................................................................................20

9產(chǎn)業(yè)化情況、推廣應(yīng)用論證和預(yù)期達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效果等情況.........................................................20

10采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況.................................................................................................21

11與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（包括強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)）的協(xié)調(diào)...............................21

12重大意見(jiàn)分歧的處理依據(jù)和結(jié)果..........................................................................................................21

13標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì)的建議說(shuō)明.................................................................................................................................21

14貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議（包括組織措施、技術(shù)措施、過(guò)度辦法、實(shí)施日期等）...21

15廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議........................................................................................................................22

16其它說(shuō)明.........................................................................................................................................................22

I

T/CBMFXXXX-202X《立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套及

磨盤(pán)襯板》中國(guó)建材聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明

1.工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來(lái)源

《立式輥磨機(jī)用耐磨陶瓷金屬?gòu)?fù)合鑄造磨輥輥套》是中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)關(guān)

于下達(dá)《2021年第五批協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃》的通知（中建材聯(lián)標(biāo)發(fā)[2020]104

號(hào)）批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)，計(jì)劃編號(hào)：2021-55-xbjh。本標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目由中國(guó)建筑材

料聯(lián)合會(huì)歸口并管理，由建筑材料工業(yè)技術(shù)監(jiān)督研究中心主要負(fù)責(zé)起草，計(jì)劃

2022年8月完成的項(xiàng)目。

1.2起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)由建筑材料工業(yè)技術(shù)監(jiān)督研究中心、南通高欣耐磨科技股份有限公司、

重慶羅曼新材料科技有限公司、合肥水泥研究設(shè)計(jì)院有限公司、唐山曹妃甸冀東

裝備機(jī)械熱加工有限公司、唐山遷西大方科技有限公司、河北奧木森陶瓷輥套有

限公司、安徽省鳳形新材料科技有限公司、江蘇鵬飛集團(tuán)股份有限公司、湖南精

城特種陶瓷有限公司、天津（中材）粉體技術(shù)裝備有限公司、合肥中亞建材裝備

有限責(zé)任公司、武漢理工大學(xué)、鹽城工學(xué)院、合肥學(xué)院共同起草。

1.3任務(wù)分工

本次標(biāo)準(zhǔn)起草單位任務(wù)分工見(jiàn)下表1。

起草單位起草人承擔(dān)主要工作

負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程的全面協(xié)調(diào)，把握標(biāo)準(zhǔn)工作

鄒積玉

建筑材料工業(yè)技術(shù)的整體進(jìn)度及方向

監(jiān)督研究中心劉佳卿負(fù)責(zé)驗(yàn)證試驗(yàn)協(xié)調(diào)和技術(shù)支持

李楠負(fù)責(zé)驗(yàn)證試驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)文本編制和資料收集

南通高欣耐磨科技

錢(qián)兵負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的提供和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分析

股份有限公司

重慶羅曼新材料科

黃東風(fēng)負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的提供和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分析

技有限公司

合肥水泥研究設(shè)計(jì)許濤、謝負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的提供和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分析

2

院有限公司志勇

唐山曹妃甸冀東裝

備機(jī)械熱加工有限宋東君負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的提供和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分析

公司

唐山遷西大方科技

李賀軍負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的提供和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分析

有限公司

河北奧木森陶瓷輥

王少雷負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的提供和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分析

套有限公司

安徽省鳳形新材料

陳維新負(fù)責(zé)驗(yàn)證樣品的提供和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的分析

科技有限公司

江蘇鵬飛集團(tuán)股份

丁浩負(fù)責(zé)輥套尺寸和重量公差數(shù)據(jù)的提供和分析

有限公司

天津（中材）粉體技

申占民負(fù)責(zé)輥套尺寸和重量公差數(shù)據(jù)的提供和分析

術(shù)裝備有限公司

合肥中亞建材裝備

葉衛(wèi)東負(fù)責(zé)輥套尺寸和重量公差數(shù)據(jù)的提供和分析

有限責(zé)任公司

湖南精城特種陶瓷

楊政負(fù)責(zé)陶瓷材料樣品的提供及其驗(yàn)證數(shù)據(jù)分析

有限公司

武漢理工大學(xué)陳作炳負(fù)責(zé)驗(yàn)證方法的確定和國(guó)內(nèi)外資料收集工作

鹽城工學(xué)院劉平成負(fù)責(zé)驗(yàn)證方法的確定和國(guó)內(nèi)外資料收集工作

合肥學(xué)院秦廣超負(fù)責(zé)驗(yàn)證方法的確定和國(guó)內(nèi)外資料收集工作

2.市場(chǎng)調(diào)研

2.1發(fā)展歷史

早期立輥磨主要用于水泥行業(yè)的生料和煤粉制備，磨機(jī)規(guī)格也較小，輥套和

襯板采用鑄鋼材質(zhì)，后期為了提高耐磨性，一般選擇高鉻鑄鐵，在鑄鐵中摻入部

分Cr和Ni等元素，相比鑄鋼大大提高了硬度和強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)熱處理，輥套和襯

板表面硬度可以達(dá)到58-62HRC甚至更高，但高鉻鑄鐵韌性差，脆性大，遇到劇

烈碰撞和變化較大的溫差容易開(kāi)裂，焊補(bǔ)時(shí)不容易掌控，溫度控制不好就容易裂

開(kāi)。

3

上世紀(jì)90年代以后，立輥磨逐漸進(jìn)入礦渣領(lǐng)域，高爐?；V渣含有0.3％～

0.5％左右的單質(zhì)鐵，磨損較生料大數(shù)倍，粉磨壓力也較生料的400～600kN/m2

提高至800～1000kN/m2，普通的高鉻鑄鐵使用壽命<1000h，且?guī)缀醪豢稍傩迯?fù)，

壽命短，成本高，無(wú)法滿足客戶的需求，因此對(duì)耐磨材料提出了更高的要求。以

日本栗本公司(KURIMOTO)為代表發(fā)明了硬面層再生補(bǔ)焊技術(shù)和工藝，采用此技術(shù)

的輥套和襯板由母材和耐磨層組成，母材一般為鑄鋼，如ZG20SiMn，耐磨層采

用特種高鉻合金鋼焊絲進(jìn)行熔焊，焊絲化學(xué)成分含有C、Si、Mn、Cr等，耐磨層

硬度>60HRC，具有良好的耐磨性能，而母材又具有良好的韌性，幾乎不會(huì)發(fā)生開(kāi)

裂的情況，可以對(duì)耐磨層進(jìn)行多次補(bǔ)焊修復(fù)，采用鑄鋼+堆焊的輥套和襯板粉磨

普通生料和原煤的修復(fù)周期可以達(dá)到8000h左右，粉磨礦渣修復(fù)周期可以達(dá)到

1500～2000h，并且可以在線修復(fù)。2005年，由臺(tái)灣上慶栗本鋼鐵工業(yè)公司引進(jìn)

日本栗本公司技術(shù)投資成立蘇州優(yōu)霹耐磨復(fù)合材料有限公司，由于質(zhì)量可靠，該

修復(fù)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。同期，鄭州機(jī)械研究所焊接工程技術(shù)中心也利用自

身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了這方面的研究，其開(kāi)發(fā)的焊絲也達(dá)到了類似的效果。鑄鋼+

堆焊技術(shù)的成熟極大促進(jìn)了輥磨在礦渣領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。2005年以后在國(guó)內(nèi)礦

渣、生料、煤輥磨上得到了全面的應(yīng)用，由于其具有較高的性價(jià)比，替代了大部

分的鑄造輥套和襯板，一度占據(jù)了80％以上的市場(chǎng)份額。

比利時(shí)的Magotteaux公司作為一家專業(yè)的耐磨材料供應(yīng)商，從1990年開(kāi)始

進(jìn)行金屬基復(fù)合陶瓷材料的研究，最終成功將耐磨性能優(yōu)越的陶瓷材料澆鑄鑲嵌

在高鉻鑄鐵中，制作出了金屬?gòu)?fù)合陶瓷輥套。初期采用高鉻合金材料澆鑄耐磨陶

瓷網(wǎng)格體制備出陶瓷金屬?gòu)?fù)合預(yù)制件,然后再對(duì)其進(jìn)行二次澆鑄制備出復(fù)合磨輥,

行業(yè)內(nèi)稱其為“一代復(fù)合技術(shù)”。其所選擇的陶瓷材料顆粒硬度可以達(dá)到2100Hv，

耐磨強(qiáng)度是高鉻鑄鐵的3～4倍，由于母材為球墨鑄鐵，具有良好的韌性，陶瓷

顆粒又具有良好的耐磨性，這種組合將陶瓷材料的耐磨性和金屬材料的機(jī)械性能

有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使輥套和襯板在輥磨運(yùn)行期間具有足夠的抗磨損強(qiáng)度，特別適

合于粉磨磨蝕性大的物料。印度的VEGA公司和Magotteaux公司技術(shù)同源，但具

備更大的產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，于2007年正式進(jìn)入我國(guó)，逐漸在國(guó)內(nèi)占據(jù)了一定的市場(chǎng)份

額。該工藝解決了整體高高合金磨輥壽命短、價(jià)格高難題,但整個(gè)輥面每塊預(yù)制

件之間存在球磨鑄鐵不耐磨缺陷,一旦磨損嚴(yán)重將會(huì)加速陶瓷合金襯板磨損,此

4

外,整個(gè)磨輥報(bào)廢后將不能修復(fù)。針對(duì)此問(wèn)題，比利時(shí)Magotteaux公司又研發(fā)了

“二代復(fù)合技術(shù)”：采用高鉻合金材料一次澆鑄而成，解決了上述問(wèn)題，滿足了

的使用壽命。但該技術(shù)與“一代技術(shù)”相比，技術(shù)難度較大，成品率較低。金屬

復(fù)合陶瓷輥套和襯板由于其優(yōu)越的耐磨性能，隨著生產(chǎn)成本的降低，得到越來(lái)越

多客戶的認(rèn)可。

2.2市場(chǎng)應(yīng)用情況

立式輥磨機(jī)具有產(chǎn)量大、效率高，能耗低的優(yōu)點(diǎn)，在建材、電力和冶金等領(lǐng)

域得到廣泛的應(yīng)用，水泥行業(yè)粉磨生料、煤（包括石油焦）和水泥，電力行業(yè)粉

磨原煤和脫硫用的石灰石粉，冶金行業(yè)粉磨礦渣、鋼渣和其他固廢如粉煤灰、鉛

鋅尾礦、鎳渣等，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)保有量上千臺(tái)。磨輥輥套和磨盤(pán)襯板是立式輥磨機(jī)的

關(guān)鍵易損件，其質(zhì)量、耐磨性直接影響立式輥磨機(jī)的壽命、可靠性。

目前，國(guó)內(nèi)立磨輥套多采用高鉻鑄鐵和堆焊材料，磨熟料時(shí)，一般使用壽命

為2500h；磨生料時(shí)，一般使用壽命為7000h。致使頻繁多次更換輥套，從而加

大了立磨的檢修維護(hù)成本。采用陶瓷金屬?gòu)?fù)合材料的使用壽命是高鉻鑄鐵和堆焊

材料的2-3.5倍。目前所使用的絕大多數(shù)高鉻鑄鐵和堆焊材料的硬度為HRC58，

而耐磨陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套的硬度為HRA80-90（約為HRC57~76））。利用高

硬度的陶瓷對(duì)粉磨的硬質(zhì)相產(chǎn)生碾磨，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)使其表面磨損程度保持一致，

使磨機(jī)出力更加穩(wěn)定。因此，改善磨輥輥套的耐磨性以滿足建材、電力和冶金行

業(yè)長(zhǎng)周期檢修的要求是建材、電力和冶金行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

國(guó)外已大量運(yùn)用在水泥和火電等行業(yè)中，顯著延長(zhǎng)了立磨的運(yùn)行時(shí)間，從而

避免了立磨的非正常檢修，減少了檢修次數(shù)和時(shí)間，使用期內(nèi)可節(jié)約多次立磨檢

修費(fèi)用。然而，進(jìn)口陶瓷輥套價(jià)格高且供貨周期長(zhǎng)，性價(jià)比不高，在國(guó)內(nèi)很難推

廣。國(guó)內(nèi)陶瓷金屬?gòu)?fù)合輥套、襯板生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量有10家左右，經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)

積累，國(guó)產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟。

3.標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性及意義

制定本標(biāo)準(zhǔn)，旨在規(guī)范耐磨陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套的通用基礎(chǔ)技術(shù)要求，引

導(dǎo)企業(yè)朝著先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展，填補(bǔ)行業(yè)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套及襯板標(biāo)準(zhǔn)

體系的空白，用于指導(dǎo)和規(guī)范耐磨陶瓷復(fù)合磨輥輥套的設(shè)計(jì)、制造、使用以及維

護(hù)，同時(shí)也有利于促進(jìn)行業(yè)“碳達(dá)峰”節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

5

4主要工作過(guò)程

4.1立項(xiàng)階段

2021年4月立項(xiàng)申請(qǐng)，中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)2021年8月下達(dá)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定

計(jì)劃。項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)后，由建筑材料工業(yè)技術(shù)監(jiān)督研究中心主要負(fù)責(zé)起草標(biāo)準(zhǔn)草

案。

4.2標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研階段

標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃正式下達(dá)后，由建筑材料工業(yè)技術(shù)監(jiān)督研究中心對(duì)陶瓷金屬?gòu)?fù)合耐

磨材料行業(yè)開(kāi)展了廣泛調(diào)研，先后走訪南通高欣耐磨科技股份有限公司、重慶羅

曼新材料科技有限公司、合肥水泥研究設(shè)計(jì)院有限公司、唐山曹妃甸冀東裝備機(jī)

械熱加工有限公司、唐山遷西大方科技有限公司、湖北秦鴻新材料股份有限公司、

湖南精城特種陶瓷有限公司等多家該產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)和應(yīng)用企業(yè)，對(duì)生產(chǎn)工藝和

實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行考察。收集了關(guān)于陶瓷金屬?gòu)?fù)合耐磨材料中的陶瓷材料性能、

基體材料性能、探傷方法等相關(guān)信息。調(diào)研期間，有企業(yè)反饋輥套與襯板為配套

使用的耐磨產(chǎn)品，材料和制作工藝相近，應(yīng)將襯板要求加入標(biāo)準(zhǔn)。

圖1陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套（主要有胎形輥套和錐形輥套兩種）

圖2陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨盤(pán)襯板

6

圖3ZTA陶瓷

4.3標(biāo)準(zhǔn)草案

在起草標(biāo)準(zhǔn)草案初期，編制組查閱了GB/T1348-2019《球墨鑄鐵件》、GB/T

5680-2010《奧氏體錳鋼鑄件》、GB/T8263-2010《抗磨白口鑄鐵件》、GB/T

27979-2011《氧化鋁耐磨陶瓷復(fù)合襯板》、GB/T35167-2017《水泥立式輥磨機(jī)》、

GB/T33935-2017《立磨磨盤(pán)、磨輥襯板(輥套)修復(fù)規(guī)范》、GB/T33939-2017

《立式輥磨機(jī)磨輥與磨盤(pán)鑄造襯板技術(shù)條件》、JC/T844-2007《水泥工業(yè)用

立式輥磨機(jī)》、JC/T2209-2014《氧化鋁陶瓷襯板耐磨管件》、JB/T10997-2018

《礦渣水泥立磨》、DL/T681.2-2020《燃煤電廠煤磨機(jī)耐磨件技術(shù)條件第2部

分：中速磨磨輥輥套磨盤(pán)襯板磨環(huán)和空心磨球》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和資料。編制組

成員經(jīng)多次修改、補(bǔ)充和完善形成了標(biāo)準(zhǔn)草案和編制說(shuō)明初稿。

4.4研討階段

原計(jì)劃2021年12月，召開(kāi)《立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套及磨盤(pán)襯

板》第一次工作會(huì)，由于全國(guó)疫情等原因，影響到標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研工作進(jìn)度。2022年4

月以視頻會(huì)議形式組織召開(kāi)了《立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套及磨盤(pán)襯板》

第一次工作會(huì)，對(duì)討論稿進(jìn)行了詳細(xì)討論并提出相關(guān)意見(jiàn)，并建議將標(biāo)準(zhǔn)名稱“立

式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套”更改為“立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥

套及磨盤(pán)襯板”。

7

4.5征求意見(jiàn)階段

2023年8月，起草工作小組根據(jù)工作會(huì)中提出的相關(guān)意見(jiàn)，進(jìn)行有針對(duì)性

的資料收集、調(diào)研和技術(shù)研究，修改完善后形成《立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨

輥輥套及磨盤(pán)襯板》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。

4.6送審階段

預(yù)計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)公示結(jié)束后，整理行業(yè)反饋的意見(jiàn)，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)征求意見(jiàn)稿

進(jìn)行修改，形成送審稿，并向建材聯(lián)合會(huì)上報(bào)，申請(qǐng)召開(kāi)審查會(huì)。

4.7報(bào)批階段

審查會(huì)通過(guò)后，根據(jù)專家提出的問(wèn)題進(jìn)行修改，最終形成報(bào)批稿。

5標(biāo)準(zhǔn)編制的原則和主要內(nèi)容

5.1制定原則

本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020給出的規(guī)則起草。遵從以下規(guī)則：貫徹執(zhí)行國(guó)家

的政策、法規(guī)，與現(xiàn)行其他國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致的原則；技術(shù)指標(biāo)制定先進(jìn)可行、

規(guī)范合理的原則；標(biāo)準(zhǔn)制定突出產(chǎn)品特性，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展和產(chǎn)品推廣的原則。

標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中參考了國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和各生產(chǎn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)方法盡量采用現(xiàn)行

的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)指標(biāo)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性與可操作性，

各項(xiàng)指標(biāo)值兼顧目前現(xiàn)狀和發(fā)展需求。

5.2主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了立式輥磨機(jī)用陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥輥套（簡(jiǎn)稱復(fù)合輥套）及磨盤(pán)

襯板（簡(jiǎn)稱復(fù)合襯板）的術(shù)語(yǔ)和定義、分類和標(biāo)記、一般要求、技術(shù)要求、試驗(yàn)

方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及包裝、標(biāo)志、運(yùn)輸和貯存。

5.2.1標(biāo)準(zhǔn)的名稱

立項(xiàng)時(shí)本標(biāo)準(zhǔn)的名稱為《立式輥磨機(jī)用耐磨陶瓷金屬?gòu)?fù)合鑄造磨輥輥套》，

調(diào)研期間，有企業(yè)反饋應(yīng)將襯板一起納入標(biāo)準(zhǔn)。理由如下：

1、輥套與襯板是立磨上使用的配套易損件；

2、輥套與襯板的制作工藝相同，目前都有三種技術(shù)：高鉻鑄鐵、堆焊以及

陶瓷金屬?gòu)?fù)合；

3、陶瓷金屬?gòu)?fù)合輥套和襯板都是由高鉻鑄鐵與陶瓷顆粒復(fù)合鑄造，并進(jìn)行

熱處理。

8

經(jīng)工作組研究討論，確實(shí)應(yīng)將襯板要求加入該標(biāo)準(zhǔn)中，建議本標(biāo)準(zhǔn)名稱更改

為《立式輥磨機(jī)用耐磨陶瓷金屬?gòu)?fù)合鑄造磨輥輥套及磨盤(pán)襯板》。

5.2.2標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

本文件適用于建材工業(yè)用ZTA陶瓷顆粒與金屬?gòu)?fù)合的磨輥輥套及磨盤(pán)襯板。

根據(jù)調(diào)研情況，常見(jiàn)用于制備顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的顆粒有WC、TiC、Al2O3、

ZTA（氧化鋯增韌氧化鋁）陶瓷顆粒。在這幾種顆粒中WC、TiC價(jià)格太貴，工業(yè)

生產(chǎn)成本太高。Al2O3陶瓷顆粒韌性太差，在沖擊工況下自身容易破裂。相比之

下ZTA陶瓷顆粒硬度、韌性、成本都有著極大的優(yōu)勢(shì)陶瓷顆粒主要分為氧化鋁陶

瓷顆粒和ZTA陶瓷顆粒（氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷），經(jīng)調(diào)研目前行業(yè)中均使用

ZTA陶瓷顆粒。

5.2.3術(shù)語(yǔ)和定義

目前陶瓷金屬?gòu)?fù)合工藝主要有兩種，為了行業(yè)規(guī)范統(tǒng)一，避免市場(chǎng)出現(xiàn)歧義，

給出如下術(shù)語(yǔ)定義：

（1）一次復(fù)合

陶瓷金屬?gòu)?fù)合輥套有兩種生產(chǎn)工藝，一種是陶瓷顆粒與高鉻鑄鐵金屬基體一

次復(fù)合成型的生產(chǎn)工藝。

（2）二次復(fù)合

陶瓷顆粒與高鉻鑄鐵金屬基體復(fù)合成預(yù)制件，然后再與球墨鑄鐵金屬基體二

次鑄造成型的生產(chǎn)工藝。

5.2.4分類和標(biāo)記

5.2.4.1分類

依據(jù)輥套和襯板的成型方式、結(jié)構(gòu)型式對(duì)其進(jìn)行了分類。

復(fù)合輥套成型方式分為一次復(fù)合、二次復(fù)合。

復(fù)合輥套結(jié)構(gòu)型式分為整體式、分體式。市場(chǎng)上使用較多的輥套為整體式結(jié)

構(gòu)，分體式結(jié)構(gòu)主要配套非凡、史密斯立磨和沈重輥套結(jié)構(gòu)較大的立磨。

襯板成型方式為一次復(fù)合、結(jié)構(gòu)型式為分體式。

5.2.4.2標(biāo)記

依據(jù)成型方式和結(jié)構(gòu)形式對(duì)復(fù)合輥套及復(fù)合襯板兩種產(chǎn)品進(jìn)行了標(biāo)記。

5.2.5要求

9

5.2.5.1基本要求

5.2.5.1.1陶瓷顆粒的分布

采用陶瓷顆粒彌散均勻分布時(shí)，制備的復(fù)合層厚度偏小，在應(yīng)用過(guò)程中，易

產(chǎn)生斷裂或者整層剝落，不適于強(qiáng)沖擊、高應(yīng)力等惡劣條件下。將陶瓷顆粒制備

成多孔蜂窩狀預(yù)制體，形成蜂窩狀復(fù)合層結(jié)構(gòu)，可以一定程度上改善整層復(fù)合存

在的斷裂或剝落問(wèn)題。經(jīng)過(guò)調(diào)研多家企業(yè)，陶瓷顆粒均為蜂窩狀的、均勻分布的。

圖4陶瓷顆粒分布照片

5.2.5.1.2復(fù)合層厚度

復(fù)合層在復(fù)合輥套及復(fù)合襯板中是起耐磨作用的關(guān)鍵部位，其厚度指標(biāo)直接

影響到其使用壽命。

經(jīng)過(guò)對(duì)不同生產(chǎn)廠家的復(fù)合層厚度進(jìn)行調(diào)研，其厚度詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

表1復(fù)合層厚度

樣品編號(hào)厚度要求≥30mm

企業(yè)135mm

企業(yè)240mm

企業(yè)330mm

企業(yè)437mm

企業(yè)532mm

企業(yè)636mm

復(fù)合層厚度偏差調(diào)研情況見(jiàn)表2。

表2復(fù)合層厚度偏差

樣品編號(hào)厚度偏差±3mm

10

企業(yè)1+3mm

企業(yè)2+2mm

企業(yè)3-2mm

企業(yè)4-3mm

企業(yè)5+2mm

企業(yè)6-1mm

經(jīng)調(diào)研，行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品復(fù)合層厚度沒(méi)有低于30mm的，厚度偏差均在±3mm以

內(nèi)，3個(gè)樣品均可以滿足指標(biāo)。

5.2.5.1.3預(yù)制件間隙

預(yù)制件間隙的大小對(duì)復(fù)合輥套和復(fù)合襯板的壽命及制作工藝有影響。經(jīng)過(guò)對(duì)

不同生產(chǎn)廠家的預(yù)制件間隙進(jìn)行調(diào)研，詳細(xì)情況見(jiàn)表3。

表3預(yù)制件間隙

樣品編號(hào)預(yù)制件間隙2-15mm

企業(yè)12mm

企業(yè)212mm

企業(yè)38mm

企業(yè)43mm

企業(yè)514mm

企業(yè)615mm

經(jīng)調(diào)研，各家產(chǎn)品預(yù)制件間隙不同，根據(jù)各家生產(chǎn)工藝不同，間隙大小均在

2~15mm，由此規(guī)定間隙范圍值。

5.2.5.1.4預(yù)制件與基體的結(jié)合型式

經(jīng)調(diào)研，行業(yè)中所有企業(yè)預(yù)制件與基體的結(jié)合型式均為燕尾槽固定，防止預(yù)

制件掉落。

5.2.5.1.5預(yù)制件與基體的結(jié)合處

預(yù)制件與基體的結(jié)合是將加熱的預(yù)制件與球墨鑄鐵基體鑄造融合，融合過(guò)程

中可能因鑄造工藝問(wèn)題導(dǎo)致產(chǎn)生影響性能的缺陷。因此我們規(guī)定了在預(yù)制件與基

體結(jié)合處不應(yīng)有空隙、冷隔和夾渣等缺陷，保證結(jié)合處的融合質(zhì)量。

5.2.5.1.6使用壽命

11

復(fù)合輥套和復(fù)合襯板在水泥行業(yè)中常用于粉磨煤、生料以及熟料。我們對(duì)其

三種工況下的使用壽命做了調(diào)研，詳見(jiàn)表4。

表4使用壽命實(shí)際情況

樣品編號(hào)用途使用時(shí)間h

1磨煤21200

2磨煤21420

3磨煤20800

4磨生料15640

5磨生料12680

6磨生料13600

7磨熟料8750

8磨熟料9100

9磨熟料8300

根據(jù)上表，產(chǎn)品根據(jù)料的易磨性不同，會(huì)直接影響輥套和襯板的使用壽命，

所以對(duì)用途不同的情況，規(guī)定了相應(yīng)的使用壽命值：復(fù)合輥套、復(fù)合襯板用于磨

煤時(shí)使用壽命不低于20000h，用于磨生料時(shí)使用壽命不低于12000h，用于磨

熟料時(shí)使用壽命不低于8000h。

5.2.5.2材料要求

5.2.5.2.1陶瓷材料

陶瓷材料生產(chǎn)方法有電熔法、粉末冶金法、粘合液浸漬法、直接氧化法、自

蔓延高溫合成法、凝膠法、壓濾法等多種方法，根據(jù)工藝、質(zhì)量、生產(chǎn)成本等綜

合因素，目前行業(yè)內(nèi)使用的陶瓷通常為電熔法和粉末冶金法兩種方法。

5.2.5.2.2陶瓷材料性能

陶瓷材料性能見(jiàn)表5。

表5陶瓷材料性能

斷裂韌性常溫抗

樣品ZrO2（質(zhì)Al2O3（質(zhì)體積密維氏硬顆粒尺

KIpbMpa·彎強(qiáng)度

編號(hào)量分?jǐn)?shù)）%量分?jǐn)?shù)）%度g/cm3度HV寸mm

m1/2MPa

115154534012500.5

217174.5758015003.5

12

316165.2647015604.7

經(jīng)調(diào)研，各家使用的陶瓷材料性能相近，根據(jù)各家提供的性指標(biāo)規(guī)定了陶瓷

材料性能的范圍值。

5.2.5.2.3基體材料

a）一次復(fù)合、二次復(fù)合預(yù)制件基體材料應(yīng)為高鉻鑄鐵，經(jīng)調(diào)研常用Cr15

以上的牌號(hào)。從GB/T8263-2010中選取Cr15、Cr20及Cr16三種牌號(hào)直接引用，

詳見(jiàn)表6的規(guī)定。

表6相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%

C2.0-3.6

Si≤1.2

BTMCr15

Mn≤2.0

Cr14.0-18.0

C2.0-3.3

GB/T8263-2010《抗Si≤1.2

BTMCr20

磨白口鑄鐵件》Mn≤2.0

Cr18.0-23.0

C2.0-3.3

Si≤1.2

BRMCr26

Mn≤2.0

Cr23.0-30.0

b）由于球墨鑄鐵的球狀石墨微觀結(jié)構(gòu)，在減弱振動(dòng)能力方面，球墨鑄鐵優(yōu)

于鑄鋼，因此更加有利于降低應(yīng)力且球墨鑄鐵具有更高的屈服強(qiáng)度和更低的成本。

因此球磨鑄鐵是合適的二次復(fù)合基體材料。經(jīng)調(diào)研市場(chǎng)上二次復(fù)合基體材料均采

用球墨鑄鐵，為保證性能采用不低于QT450的牌號(hào)，應(yīng)符合表7的規(guī)定。

表7相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求

屈服強(qiáng)度

鑄件壁厚抗拉強(qiáng)度Rm斷后伸長(zhǎng)率

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)Rp0.2（min.）

/mm（min.）MPaAa（min.）%

MPa

GB/TQT450t≤3031045010

13

1348-2019《球30＜t≤60

墨鑄鐵件》供需雙方商定

60＜t≤200

t≤303205007

QT50030＜t≤603004507

60＜t≤2002904205

t≤303505505

QT55030＜t≤603305204

60＜t≤2003205003

t≤303706003

QT60030＜t≤603606002

60＜t≤2003405501

t≤304207002

QT70030＜t≤604007002

60＜t≤2003806501

t≤304808002

QT80030＜t≤60

供需雙方商定

60＜t≤200

t≤306009002

QT90030＜t≤60

供需雙方商定

60＜t≤200

c）熱處理是一項(xiàng)改進(jìn)金屬材料品質(zhì)的方法，借助熱處理可以改變或影響鑄

鐵的組織及性質(zhì)，同時(shí)還可獲得更高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性等。由于主要起耐磨

作用的金屬基體是高鉻鑄鐵，本標(biāo)準(zhǔn)直接引用GB/T8263-2010中的兩種熱處理

方式：硬化態(tài)和硬化態(tài)去應(yīng)力處理，主要目的都是為了增加基體的硬度，從而提

高耐磨性。

5.2.5.3無(wú)損探傷檢測(cè)

5.2.5.3.1表面探傷

因高鉻鑄鐵表面常出現(xiàn)龜裂、微裂等情況，但不影響使用。但如果存在貫穿

性裂紋會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工件斷裂。綜合考慮高內(nèi)高鉻鑄鐵的整體鑄造水平及調(diào)研多家

企業(yè)的生產(chǎn)及使用情況，規(guī)定了貫穿性裂紋長(zhǎng)度的允許值：?jiǎn)蝹€(gè)軸向裂紋長(zhǎng)度不

14

應(yīng)大于其公稱尺寸的1/2，單個(gè)環(huán)向裂紋長(zhǎng)度不應(yīng)大于其公稱尺寸的1/5。二次

復(fù)合輥套球磨鑄鐵金屬基體滲透探傷時(shí)，應(yīng)符合GB/T9443-2019表3中SP2、

表4中LP2和AP2級(jí)的規(guī)定。

5.2.5.3.2內(nèi)部探傷

目前沒(méi)有對(duì)金屬?gòu)?fù)合材料的探傷方法，編制組經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，特制定了該方

法。內(nèi)部探傷因陶瓷顆粒較大，超聲波無(wú)法探測(cè)，所以對(duì)復(fù)合層無(wú)法進(jìn)行超聲波

探傷，只能對(duì)金屬基體進(jìn)行超聲波探傷，但與傳統(tǒng)的純金屬產(chǎn)品探傷也有所區(qū)別，

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)研究，并參考了GB/T1348-2019《球墨鑄鐵件》、GB/T7233.1-2009

《鑄鋼件超聲檢測(cè)第1部分：一般用途鑄鋼件》中的參數(shù)要求，針對(duì)金屬基

體探傷進(jìn)行了規(guī)定。

輥套、襯板純金屬基體內(nèi)部應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)，加工面應(yīng)做到100%超

聲波探傷檢測(cè)；對(duì)非加工面，因材料較硬，全面打磨探傷成本太高。每隔90°

打磨250mm2探測(cè)點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行超聲波探傷檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)缺陷，增加打磨面積；

當(dāng)探測(cè)到金屬陶瓷復(fù)合面時(shí)，反射波被陶瓷層吸收，顯示無(wú)底波，為合格。缺陷

允許值應(yīng)符合表8中的規(guī)定。

表8缺陷允許值

項(xiàng)目允許值

邊緣區(qū)缺陷最大面積1000mm2

中心區(qū)缺陷最大面積20000mm2

平底孔直徑≤8mm

邊緣區(qū)缺陷最大長(zhǎng)度20mm

中心區(qū)最大長(zhǎng)度30mm

5.2.5.4表面質(zhì)量

5.2.5.4.1表面缺陷

參考GB/T8263-2010《抗磨白口鑄鐵件》中5.6.2以及GB/T37400.4-2019

《重型機(jī)械通用技術(shù)條件：第4部分：鑄鐵件》中3.9.1的規(guī)定。

5.2.5.4.2表面缺陷

參考GB/T8263-2010《抗磨白口鑄鐵件》中5.6.1的規(guī)定。

5.2.5.4.3陶瓷顆粒缺陷

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陶瓷顆粒潰散性分布易產(chǎn)生斷裂或者整層剝落，所以規(guī)定不允許有潰散性分

布的缺陷。顆粒潰散浮于鑄件表面或內(nèi)澆口處原因一：澆鑄溫度過(guò)高，澆鑄溫度

需要測(cè)量并精準(zhǔn)控制。原因二：陶瓷顆粒位于內(nèi)澆口的下方或正前方，陶瓷顆粒

的分布位置也會(huì)對(duì)鑄件產(chǎn)生較大影響。

5.2.5.4.4粗糙度

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)表面粗糙度的技術(shù)要求見(jiàn)表9。

表9相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)粗糙度值的技術(shù)要求

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)粗糙度要求μm

GB/T37400.4-2019《重型機(jī)械通用技術(shù)

Ra≤50

條件：第4部分：鑄鐵件》

GB/T8263-2010《抗磨白口鑄鐵件》Ra≤25

考慮到國(guó)內(nèi)大部分鑄造件表面較為粗糙的現(xiàn)狀，編制組經(jīng)過(guò)討論決定，將粗

糙度定為：應(yīng)達(dá)到GB/T6060.1-2018中Ra50的規(guī)定。

5.2.5.4.5涂漆防銹

涂漆防銹應(yīng)符合JC/T402的規(guī)定。

5.2.5.5鑄件表面清理

5.2.5.5.1清理和處理表面缺陷

在清理和處理鑄造缺陷過(guò)程中，如使用火焰切割、碳弧氣刨、電弧切割和焊

補(bǔ)，會(huì)導(dǎo)致工件產(chǎn)生裂紋，故對(duì)清理和處理缺陷過(guò)程中做了規(guī)定。

5.2.5.5.2打磨

在對(duì)工件打磨時(shí)，速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致工件產(chǎn)生裂紋，故對(duì)打磨速度進(jìn)行了規(guī)定。

5.2.5.6尺寸和重量公差

5.2.5.6.1未注尺寸公差

為了產(chǎn)品的質(zhì)量保障和行業(yè)的健康發(fā)展，未注尺寸公差和未注幾何公差均采

用了行業(yè)中等偏上水平的標(biāo)準(zhǔn)。未注尺寸公差采用GB/T6414-2017中DCTG11

級(jí)的規(guī)定，未注幾何公差采用GB/T6414-2017中GCTG6級(jí)的規(guī)定。

5.2.5.6.2輥套與輥芯配合尺寸

輥套與輥芯配合處尺寸精度等級(jí)也采用了行業(yè)中等偏上水平的標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)低

于GB/T1800.2-2020中IT8級(jí)的要求。錐角公差在各生產(chǎn)廠家的加工精度不同，

表10為調(diào)研的各廠家錐輥數(shù)據(jù)，根據(jù)調(diào)研情況結(jié)合我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平，并通過(guò)

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標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)討論研究，錐角公差應(yīng)符合表11中的規(guī)定，以確保加工件的尺寸精

度符合應(yīng)用要求，保證設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量。

表10調(diào)研錐輥數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)來(lái)源大錐直徑/mm長(zhǎng)度/mm角度

φ1460139.522.5°±1′05″

φ162015522.5°±5′

φ173014022.5°±6′

天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司φ181019522.5°±5′

φ190020022.5°±3′

φ201020022.5°±3′

φ222019522.5°±5′

φ127716022.5°±1′

日本川崎數(shù)據(jù)

φ137120022.5°±1.2′

江蘇鵬飛集團(tuán)股份有限公司--±12′

唐山遷西大方科技有限公司--±2′

合肥水泥研究設(shè)計(jì)院有限公司--±12′

表11輥套與輥芯配合面的錐角公差

圓錐直徑/mm≤1000＞1000~1500＞1500~2000＞2000~2500≥2500

錐角公差±5′±6′±7′±8′±9′

錐角公差選擇時(shí)應(yīng)將表中的數(shù)值乘以100/L，L為圓錐長(zhǎng)度，單位為mm。

注:表中為圓錐長(zhǎng)度等于100mm時(shí)的數(shù)值。

5.2.5.6.3底面平面度

襯板與磨盤(pán)接觸的底面平面度采用了行業(yè)中等偏上水平的標(biāo)準(zhǔn)，不低于

GB/T1184-1996附錄表B1中的10級(jí)。

5.2.5.6.4輥套、襯板重量公差

輥套、襯板重量公差采用了行業(yè)中等偏上水平的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合GB/T

11351-2017中MT11級(jí)的規(guī)定。

5.2.5.7金相組織

經(jīng)調(diào)研試驗(yàn)，輥套、襯板復(fù)合層的常規(guī)金相組織為：硬質(zhì)相顆粒（陶瓷）+

馬氏體+碳化物+殘余奧氏體或硬質(zhì)相顆粒+碳化物+奧氏體及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，其中殘

余奧氏體量不大于10%。僅供參考，不作為強(qiáng)制要求。

5.2.6試驗(yàn)方法

按照本標(biāo)準(zhǔn)正文第6章給出的試驗(yàn)方法對(duì)復(fù)合輥套和襯板的各項(xiàng)性能要求

17

做檢測(cè)，檢測(cè)方法基本采用現(xiàn)行國(guó)標(biāo)或行標(biāo)規(guī)定方法進(jìn)行，以確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性

和權(quán)威性。

5.2.6.1基本要求

對(duì)5.1.1陶瓷顆粒分布的檢驗(yàn)，在工件上截取試樣，采用目測(cè)法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.1.2、5.1.3、5.1.4厚度和寬度的檢驗(yàn)，采用直尺進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.1.5對(duì)輥套預(yù)制件與基體互滲結(jié)合程度的檢驗(yàn)，在工件上截取試樣，采

用目測(cè)法進(jìn)行檢驗(yàn)。

5.2.6.2材料要求

對(duì)5.2.2陶瓷氧化鋁、三氧化二鐵成分的檢驗(yàn)，按GB/T6900給出的方法的

進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.2陶瓷密度的檢驗(yàn)，采用GB/T25995給出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.2陶瓷斷裂韌性的檢驗(yàn)，采用GB/T23806給出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.2陶瓷抗彎強(qiáng)度的檢驗(yàn)，采用GB/T6569給出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.2陶瓷維氏硬度的檢驗(yàn)，采用GB/T16534給出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.2陶瓷顆粒尺寸的檢驗(yàn)，采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.3a)基體材料的檢驗(yàn)，按照GB/T8263-2010給出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.3b)基體材料的拉伸性能和最小沖擊吸收能量檢驗(yàn)，按照GB/T

1348-2019給出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.3c)復(fù)合層硬度的檢驗(yàn)，采用在輥套、襯板表面便攜式硬度計(jì)進(jìn)行

逐件檢驗(yàn)，只對(duì)高鉻鑄鐵基體進(jìn)行硬度檢驗(yàn)，其中一次復(fù)合輥套圓周均布取4

點(diǎn)，用算數(shù)平均值評(píng)定；分體輥套和襯板每件取2點(diǎn)，用算數(shù)平均值評(píng)定；也可

采用相同材料相同熱處理工藝條件下的附鑄試樣上進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.3c)熱處理的檢驗(yàn)，采用查閱熱處理工藝和熱處理曲線方法進(jìn)行驗(yàn)

收。

5.2.6.3無(wú)損探傷檢測(cè)

對(duì)5.3.1滲透探傷檢驗(yàn)，采用GB/T9443-2019給出的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

對(duì)5.2.2超聲波探傷檢驗(yàn)，采用GB/T7233.1和GB/T34904給出的方法進(jìn)

行檢驗(yàn)。

5.2.6.4表面質(zhì)量

18

對(duì)5.4