1. Materiał wtórny kompozytowy do opon rolkowych z żeliwa o wysokiej zawartości chromu
Kompozytowa tuleja rolkowa z żeliwa wysokochromowego i ceramiki jest wykonana z żeliwa wysokochromowego jako materiału matrycowego, w specjalnym procesie formowania, z żeliwa wysokochromowego i ceramicznych cząstek o strukturze plastra miodu, ceramicznych cząstek ZTA, a następnie w procesie odlewania piaskowego, z kompozytu ceramicznego z żeliwa wysokochromowego i wtórnego kompozytu z żeliwa sferoidalnego. Skład chemiczny żeliwa wysokochromowego przedstawiono w tabeli 1 poniżej.
Tabela 1: Skład chemiczny walca kompozytowego z żeliwa wysokochromowego (% wag.)
| Tworzywo | C | Si | Mn | S | P | Cr |
| Opona rolkowa z kompozytu ceramicznego z żeliwa o wysokiej zawartości chromu | 2.8-3.2 | 0,5-1,0 | 0,5-1,2 | ≤0,05 | ≤0,05 | 20-26 |
| Żeliwo sferoidalne | 3.2-3.9 | 2,5-2,7 | 0,3~0,5 | ≤0,04 | ≤0,04 |
2.Właściwości mechaniczne
Kompozytowa opona walca z żeliwa wysokochromowego z ceramiką to wtórna forma kompozytowa z żeliwa wysokochromowego, cząstek ceramicznych ZTA i żeliwa sferoidalnego. Dzięki temu ceramiczna tuleja walca charakteryzuje się nie tylko wysoką wytrzymałością i twardością, ale także wysoką udarnością, zapewniając odporność na zużycie i bezpieczeństwo. Twardość cząstek ceramicznych ZTA przekracza HV2100, podczas gdy twardość węglika spiekanego żeliwa wysokochromowego M7C3 przekracza HV1400, a twardość matrycy żeliwa wysokochromowego przekracza HV750. Dlatego też, w warunkach dużego naprężenia ściernego i zużycia, ze względu na różnice materiałowe, żywotność ceramicznej tulei walca jest 1,5-3 razy większa niż zwykłej tulei walca z żeliwa wysokochromowego. Właściwości żeliwa wysokochromowego i żeliwa sferoidalnego przedstawiono w tabeli 2 poniżej.
Tabela 2: Właściwości mechaniczne
| Tworzywo | Wytrzymałość na rozciąganie /Mp | Wytrzymałość na uderzenia J/cm2 | Twardość/HRC | Współczynnik wydłużenia (%) |
| Wysoka zawartość chromu | ≥800 | ≥4 | ≥60 | --- |
| Żeliwo sferoidalne | 500~650 | ---- | 147~241（HB） | 4~10 |
3. Projekt konstrukcji opony rolkowej z kompozytu ceramicznego z żeliwa wysokochromowego
Konstrukcja tulei wałka z żeliwa wysokochromowego i kompozytu ceramicznego jest przedstawiona na rysunkach 1 i 2 poniżej. Czerwony obszar o strukturze plastra miodu to obszar rozmieszczenia cząstek ceramiki odpornej na zużycie ZTA. Cząsteczki ceramiki są rozmieszczone w matrycy stopu wysokochromowego w strukturze plastra miodu, a warstwa ceramiczna pokrywa strefę zużycia roboczego całej tulei wałka. Zielony obszar poza warstwą ceramiczną to żeliwo wysokochromowe, a niebieski to żeliwo sferoidalne.
