1. Високохромистий чавунний вторинний композитний матеріал для роликових шин
Керамічна композитна втулка ролика з високохромистого чавуну виготовлена з високохромистого чавуну як матричного матеріалу шляхом спеціального процесу лиття з високохромистого чавуну та стільникових керамічних частинок, керамічних частинок ZTA, а потім шляхом лиття в піщані форми з високохромистого чавуну та вторинного композиту з ковкого чавуну. Хімічний склад високохромистого чавуну наведено в таблиці 1 нижче.
Таблиця 1: Хімічний склад композитного ролика з високохромистого чавуну (мас.%)
| Матеріал | C | Si | Mn | S | P | Cr |
| Високохромова чавунна керамічна композитна роликова шина | 2.8-3.2 | 0,5-1,0 | 0,5-1,2 | ≤0,05 | ≤0,05 | 20-26 |
| Ковкий чавун | 3.2-3.9 | 2,5-2,7 | 0,3~0,5 | ≤0,04 | ≤0,04 |
2. Механічна властивість
Керамічна композитна роликова шина з високохромистого чавуну – це вторинне композитне лиття з високохромистого чавуну, керамічних частинок ZTA та ковкого чавуну, що робить керамічну композитну гільзу ролика не тільки високою міцністю та твердістю, але й високою в'язкістю, що забезпечує зносостійкість та безпеку гільзи ролика. Твердість керамічних частинок ZTA перевищує HV2100, тоді як твердість карбіду M7C3 з високохромистого чавуну перевищує HV1400, а твердість матриці з високохромистого чавуну перевищує HV750, тому за умов високого абразивного зносу двох тіл, через різницю в матеріалах, термін служби керамічної композитної гільзи ролика в 1,5-3 рази довше, ніж у звичайної гільзи з високохромистого чавуну. Властивості високохромистого чавуну та ковкого чавуну наведені в таблиці 2 нижче.
Таблиця 2: Механічні властивості
| Матеріал | Міцність на розрив / Мп | Ударна в'язкість Дж/см2 | Твердість/HRC | Швидкість подовження (%) |
| Високий хром | ≥800 | ≥4 | ≥60 | --- |
| Ковкий чавун | 500~650 | ---- | 147~241 (ГБ) | 4~10 |
3. Конструкція конструкції роликової шини з високоякісного чавуну з керамічного композиту
Структурна конструкція керамічної композитної втулки ролика з високохромистого чавуну показана на рисунках 1 та 2 нижче. Червона стільникова область – це область розподілу зносостійких керамічних частинок ZTA. Керамічні частинки розподілені в матриці високохромистого сплаву у вигляді стільникової структури, а керамічний шар покриває робочу зону зносу всієї втулки ролика. Зелена область поза керамічним шаром – це високохромистий чавун, а синя область – ковкий чавун.
