1. Material de pneu de rolo composto secundário de ferro fundido com alto teor de cromo
A camisa de rolo composta de cerâmica e ferro fundido com alto teor de cromo é fabricada com ferro fundido com alto teor de cromo como material matriz. Através de um processo especial, o ferro fundido com alto teor de cromo e partículas cerâmicas em formato de favo de mel são moldados em compósito, seguido por partículas cerâmicas ZTA. Posteriormente, por meio de fundição em areia, o compósito de cerâmica e ferro fundido nodular são moldados em compósito secundário. A composição química do material de ferro fundido com alto teor de cromo é apresentada na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1: Composição química do rolo composto de ferro fundido com alto teor de cromo (em % em peso)
| Material | C | Si | Mn | S | P | Cr |
| Pneu de rolo composto de cerâmica e ferro fundido com alto teor de cromo | 2,8-3,2 | 0,5-1,0 | 0,5-1,2 | ≤0,05 | ≤0,05 | 20-26 |
| Ferro fundido dúctil | 3,2-3,9 | 2,5-2,7 | 0,3~0,5 | ≤0,04 | ≤0,04 |
2. Propriedades mecânicas
O rolo de revestimento cerâmico-compósito de ferro fundido com alto teor de cromo é moldado por composição secundária de ferro fundido com alto teor de cromo, partículas cerâmicas ZTA e ferro fundido nodular. Essa composição confere ao rolo não apenas alta resistência e dureza, mas também alta tenacidade, garantindo a resistência ao desgaste e a segurança do rolo. A dureza das partículas cerâmicas ZTA é superior a HV2100, enquanto a dureza do carboneto M7C3 do ferro fundido com alto teor de cromo é superior a HV1400 e a dureza da matriz de ferro fundido com alto teor de cromo é superior a HV750. Portanto, sob condições de desgaste abrasivo de alta tensão entre dois corpos, devido à diferença nos materiais, a vida útil do rolo de revestimento cerâmico-compósito é de 1,5 a 3 vezes maior que a de um rolo de revestimento de ferro fundido com alto teor de cromo comum. As propriedades do ferro fundido com alto teor de cromo e do ferro fundido nodular são apresentadas na Tabela 2 abaixo.
Tabela 2: Propriedades Mecânicas
| Material | Resistência à tração /Mp | Resistência ao impacto J/cm2 | Dureza/HRC | Taxa de alongamento (%) |
| Alto teor de cromo | ≥800 | ≥4 | ≥60 | --- |
| Ferro fundido dúctil | 500~650 | ---- | 147~241（HB） | 4~10 |
3. Projeto estrutural de um pneu de rolo composto de cerâmica e ferro fundido com alto teor de cromo
O projeto estrutural da camisa de rolo composta de cerâmica e ferro fundido com alto teor de cromo é mostrado nas Figuras 1 e 2 abaixo. A área vermelha em formato de favo de mel representa a área de distribuição das partículas cerâmicas resistentes ao desgaste ZTA. As partículas cerâmicas estão distribuídas na matriz da liga de alto cromo em uma estrutura alveolar, e a camada cerâmica cobre toda a área de desgaste da camisa do rolo. A área verde externa à camada cerâmica é de ferro fundido com alto teor de cromo, e a área azul é de ferro fundido nodular.
