陶瓷增强金属基耐磨复合材料及制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102211196A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102211196A(43)申请公布日2011.10.12(21)申请号201110150159.8(22)申请日2011.06.07(71)申请人南通高欣金属陶瓷复合材料有限公司地址226000江苏省南通市八一工业园区天生路1号(72)发明人钱兵(74)专利代理机构南通市永通专利事务所32100代理人葛雷(51)Int.Cl.B22F7/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称陶瓷增强金属基耐磨复合材料及制备方法(57)摘要本发明公开了一种陶瓷增强金属基耐磨复合材料及制备方法，包括金属基耐磨件本体，在金属基耐磨件本体表面设置多个盲孔，盲孔中设置与金属基耐磨件本体冶金结合的自熔性合金粉末与陶瓷的烧结体。本发明在真空炉烧结温度下，自熔性合金粉末发生熔融与耐磨件基体产生冶金结合，耐磨件基体和陶瓷不会发生变形，工艺简单、制备材料不需进行热处理就能达到所需硬度；解决了陶瓷和金属基体结合难的难题，避免了浇注工艺带来的缺陷；耐磨工件表面陶瓷、合金和金属呈规律分布，既保证了耐磨件的耐磨性，又保证了其抗冲击性能。CN10296ACCNN110221119602211201A权利要求书1/1页1.一种陶瓷增强金属基耐磨复合材料，其特征是：包括金属基耐磨件本体，在金属基耐磨件本体表面设置多个盲孔，盲孔中设置与金属基耐磨件本体冶金结合的自熔性合金粉末与陶瓷的烧结体。2.根据权利要求1所述的陶瓷增强金属基耐磨复合材料，其特征是：所述的金属基耐磨件材料为高锰钢、合金钢、高碳铬铁或镍铬低合金铸铁；所述的盲孔孔型为柱状、螺纹状或锥形；所述的自熔性合金粉末为镍基、铁基或钴基自熔性合金；所述的陶瓷颗粒为金属陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷或金刚石。3.根据权利要求1或2所述的陶瓷增强金属基耐磨复合材料，其特征是：所述自熔性合金粉末与陶瓷的烧结体是陶瓷棒与自熔性合金粉末烧结体，其中陶瓷棒位于盲孔中心，自熔性合金粉末位于陶瓷棒与盲孔内壁之间，自熔性合金粉末与金属基耐磨件本体及金属陶瓷棒形成冶金结合，与氧化物、氮化物或碳化物陶瓷棒为高强度咬合作用，有效防止陶瓷棒掉落。4.根据权利要求3所述的陶瓷增强金属基耐磨复合材料，其特征是：陶瓷棒为金属陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷，陶瓷棒呈柱状、螺纹状或锥形结构。5.根据权利要求1或2所述的陶瓷增强金属基耐磨复合材料，其特征是：所述自熔性合金粉末与陶瓷的烧结体是自熔性合金粉末与陶瓷颗粒混合物的烧结体，其中陶瓷颗粒与自熔性合金粉末的质量比为1:0.6~1.2，自熔性合金粉末与金属基耐磨件本体冶金结合。6.一种权利要求1所述的陶瓷增强金属基耐磨复合材料的制备方法，其特征是：依次包括下列步骤：（1）以金属基耐磨件为本体，在金属基耐磨件本体的表面设置多个盲孔；（2）将烧结好的陶瓷棒放入金属基耐磨件盲孔内，陶瓷棒与本体之间有间隙，间隙之间填满经无水乙醇混合的自熔性合金粉末，无水乙醇的加入量为自熔性合金粉末质量的1%～4%；或将自熔性合金粉末与陶瓷颗粒用无水乙醇混合均匀成混合物，并将其填充于金属基耐磨件盲孔内，混合物中，陶瓷颗粒与自熔性合金粉末的质量比为1:0.6～1.2，无水乙醇的加入量为自熔性合金粉末质量的2%～6%；（3）将陶瓷增强金属基耐磨件整体放置于80℃～100℃下干燥；再将干燥后的耐磨件整体放入真空炉，在温度为1000℃～1150℃、真空度为0.1Pa下烧结；（4）冷却后，从真空炉中取出，得产品。7.根据权利要求6所述的陶瓷增强金属基耐磨复合材料的制备方法，其特征是：步骤（2）中陶瓷棒为金属陶瓷、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或碳化物陶瓷，陶瓷棒呈柱状、螺纹状或锥形结构。2CCNN110221119602211201A说明书1/5页陶瓷增强金属基耐磨复合材料及制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷增强金属基耐磨复合材料及制备方法。属于陶瓷增强金属基复合材料领域，特别适用于磨煤机磨辊或磨盘，破碎机锤头，板锤，大型水泥磨辊和磨盘等。背景技术[0002]磨损是零部件失效的一种基本类型，普遍存在于冶金、矿山、电力、机械、国防、军工、航空航天等许多工业部门，这造成了材料的极大浪费和能源的巨大消耗。据不完全统计，目前国内每年消耗金属耐磨材料高达500万吨以上，其中每年因磨损造成球磨机的钢球消耗达100万吨，球磨机和各种破碎机衬板消耗近40万吨，轧辊消耗近70万吨，各种工程挖掘机和装载机斗齿、耐磨输送管道、破碎机锤头、履带板和磨辊、磨盘衬板等消耗超过60万吨，铁路道岔和车轮20万吨，各种模具钢消耗近150万吨。[0003]以上数据可知，提高机械设备及零部件的耐磨损性能，可以大大减少能源消