1. Materiale composito secondario per pneumatici in ghisa ad alto tenore di cromo
Il manicotto del rullo in composito ceramico in ghisa ad alto tenore di cromo è realizzato in ghisa ad alto tenore di cromo come materiale di matrice, attraverso uno speciale processo di stampaggio composito di ghisa ad alto tenore di cromo e particelle ceramiche a nido d'ape, particelle ceramiche ZTA e, successivamente, attraverso un processo di fusione in sabbia, composito ceramico in ghisa ad alto tenore di cromo e stampaggio composito secondario in ghisa sferoidale. La composizione chimica del materiale in ghisa ad alto tenore di cromo è mostrata nella Tabella 1 sottostante.
Tabella 1: Composizione chimica del rullo composito in ghisa ad alto tenore di cromo (% in peso)
| Materiale | C | Si | Mn | S | P | Cr |
| Pneumatico per rulli in composito ceramico di ghisa ad alto tenore di cromo | 2.8-3.2 | 0,5-1,0 | 0,5-1,2 | ≤0,05 | ≤0,05 | 20-26 |
| ghisa duttile | 3.2-3.9 | 2,5-2,7 | 0,3~0,5 | ≤0,04 | ≤0,04 |
2. Proprietà meccanica
Il manicotto in composito ceramico in ghisa ad alto tenore di cromo è un composito secondario di ghisa ad alto tenore di cromo, particelle ceramiche ZTA e ghisa sferoidale, che conferisce al manicotto in composito ceramico non solo elevata resistenza e durezza, ma anche elevata tenacità, garantendo la resistenza all'usura e la sicurezza del manicotto. La durezza delle particelle ceramiche ZTA è superiore a HV2100, mentre la durezza del carburo M7C3 della ghisa ad alto tenore di cromo è superiore a HV1400 e la durezza della matrice in ghisa ad alto tenore di cromo è superiore a HV750. Pertanto, in condizioni di usura abrasiva a due corpi ad alto stress, a causa della differenza di materiali, la durata del manicotto in composito ceramico è da 1,5 a 3 volte superiore a quella del manicotto in ghisa ad alto tenore di cromo. Le proprietà della ghisa ad alto tenore di cromo e della ghisa sferoidale sono illustrate nella Tabella 2 sottostante.
Tabella 2: Proprietà meccaniche
| Materiale | Resistenza alla trazione /Mp | Resistenza all'impatto J/cm2 | Durezza/HRC | Tasso di allungamento (%) |
| Cromo alto | ≥800 | ≥4 | ≥60 | --- |
| Ghisa duttile | 500~650 | ---- | 147~241（HB） | 4~10 |
3. Progettazione della struttura del rullo composito ceramico in ghisa ad alto tenore di cromo
La struttura del manicotto del rullo in composito ceramico in ghisa ad alto tenore di cromo è illustrata nelle Figure 1 e 2 sottostanti. L'area a nido d'ape rossa è l'area di distribuzione delle particelle ceramiche resistenti all'usura ZTA. Le particelle ceramiche sono distribuite nella matrice di lega ad alto tenore di cromo in una struttura a nido d'ape e lo strato ceramico ricopre l'area di usura dell'intero manicotto del rullo. L'area verde esterna allo strato ceramico è in ghisa ad alto tenore di cromo, mentre l'area blu è in ghisa sferoidale.
