一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113714488A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202110970060.6(22)申请日2021.08.23(71)申请人昆明理工大学地址650000云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人张飞李祖来伍星山泉蒋业华廖泽鑫苟浩杰(74)专利代理机构昆明合盛知识产权代理事务所(普通合伙)53210代理人龙燕(51)Int.Cl.B22D19/00(2006.01)C21D1/18(2006.01)B22F9/04(2006.01)B22F3/10(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法(57)摘要本发明公开一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，属于金属基耐磨复合材料制备方法技术领域。将陶瓷颗粒和合金粉末球磨混合均匀，将混合后的粉末通过压片装置以一定压力压制预制体并等压一段时间，将预制体棒在真空管式炉中烧结冷却后获得陶瓷颗粒预制体棒。将烧结后的预制体棒放置在铸形型腔内，与金属基体进行浇注复合，将冷却后的复合板进行热处理，获得含碳化物等复相组织的耐磨复合板。本发明提出的制备方法设计灵活、操作简便，适用于生产大批量形状复杂的铸件，可获得具有高硬度和高耐磨性的陶瓷颗粒增强金属基复合板。CN113714488ACN113714488A权利要求书1/1页1.一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)混粉压制：将陶瓷颗粒与合金粉末在高能球磨机中球磨一段时间，使颗粒和粉末混合均匀，将混合均匀的粉末压制成形得到预制坯料；(2)将压制后的预制体棒放置在陶瓷舟中，通过真空管式炉进行粉末冶金烧结，在保护气氛下升温至设定温度进行保温处理，然后冷却至室温，获得烧结后的预制体棒；(3)镶铸复合：根据铸件性能使用需求，利用粘结物将烧结后的预制体棒固定在砂型型腔内，将金属基体所需原材料熔炼至液态，再将不同成分的金属液与预制体棒通过镶铸法进行固液复合，获得铸态复合板；(4)热处理工艺：将铸态复合板的飞边毛刺去除，先在热处理炉中进行加热至奥氏体化温度保温一段时间，然后进行水空交替循环淬火处理，冷却后获得高耐磨复合板。2.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：所述陶瓷颗粒为碳化钨、碳化硅、碳化钛、氧化铝中的一种，合金粉末为钴、镍、钼、铬和铁粉中的一种或几种，金属基体为高铬铸铁、碳钢或者高锰钢。3.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：步骤(1)中球磨工艺为：采用球磨机球磨时先正转60‑80min后停转15min，再反转60‑80min后停转15min，正反转过程重复为3次，球磨介质大球和小球个数比为1:5。4.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：预制坯料压制工艺为：通过粉末压片机对球磨均匀后的粉末进行多步施压，先在压强为580‑660Mpa的条件下保压5‑10min后卸载，再加压至540‑580MPa保压5‑7min。5.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：步骤(2)中粉末冶金烧结的条件为：真空管式炉设定的烧结温度为1350℃～1450℃，烧结时间为60min，抽真空压力为20‑40Pa，保护气体为氩气；升温过程为：从室温～500℃时升温速率为5℃/min，500℃～800℃时升温速率为10℃/min，800℃～1000℃时升温速率为5℃/min，1000℃～1400℃时升温速率为3℃/min，1400℃～1500℃时升温速率为1℃/min，冷却过程中，相同的温度范围内冷却速率与升温速率相同。6.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：固定预制体棒与砂箱的粘结剂为耐高温强力胶。7.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：当基体为高铬铸铁和碳钢时，复合板热处理工艺为：铸态复合板加热至奥氏体化温度900～1100℃保温2～5h，取出后在水和空气中进行交替循环淬火冷却，分别在水中冷却10～20s，空气中冷却15～35s，待复合板表面温度为300℃时，取出复合板空冷至室温；当基体为高锰钢时，复合板热处理工艺为：加热至1000℃保温3.5h后水韧处理至室温。2CN113714488A说明书1/7页一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，属于金属材料耐磨复合技术领域。背景技术[0002]在磨矿过程中衬板保护筒体免受直接的冲击力，导板主要用来制作无缝钢