1. Material compozit secundar pentru anvelope cu role din fontă cu conținut ridicat de crom
Manșonul rolei compozite din fontă ceramică cu conținut ridicat de crom este fabricat din fontă cu conținut ridicat de crom ca material matrice, printr-un proces special de turnare compozită din fontă cu conținut ridicat de crom și particule ceramice de tip fagure de miere, particule ceramice ZTA și apoi, prin procesul de turnare în nisip, se formează un compozit ceramic din fontă cu conținut ridicat de crom și un compozit secundar din fontă ductilă. Compoziția chimică a materialului din fontă cu conținut ridicat de crom este prezentată în Tabelul 1 de mai jos.
Tabelul 1: Compoziția chimică a rolei compozite din fontă cu conținut ridicat de crom (% greutate)
| Material | C | Si | Mn | S | P | Cr |
| Anvelopă cu role compozite ceramice din fontă cu conținut ridicat de crom | 2,8-3,2 | 0,5-1,0 | 0,5-1,2 | ≤0,05 | ≤0,05 | 20-26 |
| Fontă ductilă | 3.2-3.9 | 2,5-2,7 | 0,3~0,5 | ≤0,04 | ≤0,04 |
2. Proprietăți mecanice
Anvelopa cu role compozite ceramice din fontă cu conținut ridicat de crom este o turnare compozită secundară din fontă cu conținut ridicat de crom, particule ceramice ZTA și fontă ductilă, ceea ce face ca manșonul rolei compozite ceramice nu numai să aibă o rezistență și o duritate ridicate, dar și o tenacitate ridicată, asigurând rezistența la uzură și siguranța manșonului rolei. Duritatea particulelor ceramice ZTA este peste HV2100, în timp ce duritatea carburii din fontă cu conținut ridicat de crom M7C3 este peste HV1400, iar duritatea matricei din fontă cu conținut ridicat de crom este peste HV750. Prin urmare, în condiții de solicitare ridicată a celor două corpuri abrazive, uzura la solicitări ridicate se manifestă, datorită diferenței de materiale, durata de viață a manșonului rolei compozite ceramice este de 1,5-3 ori mai mare decât cea a manșonului rolei obișnuit din fontă cu conținut ridicat de crom. Proprietățile fontei cu conținut ridicat de crom și ale fontei ductile sunt prezentate în Tabelul 2 de mai jos.
Tabelul 2: Proprietăți mecanice
| Material | Rezistență la tracțiune /Mp | Rezistență la impact J/cm2 | Duritate/HRC | Rata de alungire (%) |
| Crom intens | ≥800 | ≥4 | ≥60 | --- |
| Fontă ductilă | 500~650 | ---- | 147~241 (HB) | 4~10 |
3. Proiectarea structurii anvelopei cu role compozite ceramice din fontă cu conținut ridicat de crom
Designul structural al manșonului rolei din fontă compozită ceramică cu conținut ridicat de crom este prezentat în Figura 1 și Figura 2 de mai jos. Zona roșie tip fagure de miere reprezintă zona de distribuție a particulelor ceramice rezistente la uzură ZTA. Particulele ceramice sunt distribuite în matricea aliajului cu conținut ridicat de crom într-o structură tip fagure de miere, iar stratul ceramic acoperă zona de uzură a întregului manșon al rolei. Zona verde din afara stratului ceramic este fontă cu conținut ridicat de crom, iar zona albastră este fontă ductilă.
