[實用新型]基于陶瓷相和金屬相的復(fù)合耐磨板材

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420125590.6
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN203994907U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴豫;李國斌
• 申請（專利權(quán)）人: 大連漢頓工業(yè)有限公司
• 主分類號: B32B9/04
• 分類號: B32B9/04;B32B15/18
• 代理公司: 大連智慧專利事務(wù)所 21215
• 代理人: 劉琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合板材，更具體地說，涉及一種兼具耐磨性和焊接性能的復(fù)合板材，專用于風(fēng)扇式磨煤機的風(fēng)扇磨盤中。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的燃燒合成技術(shù)已將廣泛用于制備多種先進陶瓷材料。超重力燃燒合成裝置也已經(jīng)為人們所利用，如文獻(xiàn)《超重力燃燒合成鈦基陶瓷復(fù)合材料》、《超重力熔鑄快速致密化技術(shù)裝備YAG陶瓷材料的研究》、《超重力輔助燃燒合成熔滲梯度Ni（WC-Ni）硬質(zhì)合金復(fù)合材料》、《NiO-1Al體系絕熱溫度的數(shù)值計算與試驗驗證》等都有所記載。自蔓延高溫合成主要特點是利用化學(xué)反應(yīng)自身放熱維持反應(yīng)進行。與傳統(tǒng)的高溫固相反應(yīng)相比，燃燒合成不僅反應(yīng)迅速、制備周期短，而且充分利用反應(yīng)放熱，不需要外部熱源維持供熱，因而能夠大幅度減少能耗、降低成本。

此外，現(xiàn)有技術(shù)廣泛用到耐磨板，如風(fēng)扇式磨煤機中風(fēng)扇磨盤。現(xiàn)有技術(shù)的耐磨板存在如下問題：

1、許多高錳鋼制作的耐磨部件，由于不能受到足夠的沖擊，無法提高其表面硬度，所以在細(xì)磨料磨損中達(dá)不到耐磨效果。

2、耐磨鑄鐵制作的耐磨部件，韌性不好，易斷裂。

3、碳化鎢碳化鈦等硬質(zhì)合金耐磨部件，很難對其進行再加工，安裝方式受限，不能對其機加工和焊接，其高壓燒結(jié)的制造工藝決定其尺寸做不了太大，耗能大且易碎。

4、耐磨焊條堆焊耐磨部件，堆焊厚度一般為15mm，易開裂、破損。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在通過超重力燃燒合成裝置制造一種陶瓷相和金屬相復(fù)合的耐磨板材，從而使得復(fù)合板材兼具耐磨性能和焊接性能。主要用于風(fēng)扇式磨煤機的風(fēng)扇磨盤中，位于易磨損處通過焊接固定使用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種基于陶瓷相和金屬相的復(fù)合耐磨板材，基層板為碳鋼板基層，覆層為陶瓷相覆層；所述覆層的主要成份為：

B:1.3～1.5%

C：0.4～0.5%

Ti：3～4%

Ni：1.5～2.5%

Mn：6～8%

Fe：84～86%

優(yōu)選方式下，所述覆層厚度15-25mm；所述基層板厚度10-15mm。這一厚度專門針對風(fēng)扇式磨煤機的風(fēng)扇磨盤易磨損處設(shè)計，通過普通碳鋼板基層的焊接固定，使得陶瓷相的耐磨層發(fā)揮出耐磨優(yōu)勢。具體說，在普通碳鋼板基層的一面可以進行任意的機械加工，如焊接、打孔等，保證安裝匹配。而本發(fā)明產(chǎn)品有良好的韌性，在高沖擊力作用下仍能保證材料的完整性和耐磨性。

本發(fā)明的復(fù)合板材，較現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)勢：

相比高錳鋼，本發(fā)明耐磨材料在細(xì)磨料磨損中有巨大優(yōu)勢，其維氏硬度最大可達(dá)1000，而高錳鋼在400-500左右。

相比耐磨鑄鐵耐磨材料，本發(fā)明耐磨材料硬度大，且韌性好。

相比碳化鎢碳化鈦等硬質(zhì)合金，本發(fā)明耐磨材料有很大的可加工性，焊接性，尺寸可以做大，可生產(chǎn)直徑200mm圓形產(chǎn)品，以及邊長150mm方形產(chǎn)品，對于方形產(chǎn)品可以任意拼接出更大塊，由于制造工藝是在超重力下自蔓延反應(yīng)，所以其耗能小，無污染。

相比耐磨焊條堆焊，本發(fā)明耐磨材料厚度更厚，厚度可達(dá)40mm，且不易開裂破損。

綜上，本發(fā)明相比傳統(tǒng)耐磨材料壽命將提高一倍，材料的適用范圍廣，應(yīng)用局限性小，提高了材料硬度，解決了現(xiàn)有耐磨材料加工性、焊接性不好的問題，此外，本發(fā)明材料的生產(chǎn)工藝特殊，不用燒結(jié)，低碳環(huán)保。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于陶瓷相和金屬相的復(fù)合耐磨板材的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明生產(chǎn)的耐磨材料為鐵基碳化鈦硼化鈦耐磨材料，以超重力燃燒合成裝置為載體進行自蔓延反應(yīng)形成雙金屬復(fù)合耐磨材料。配比好的原料預(yù)裝在轉(zhuǎn)子的兩端的模具內(nèi)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加速度高達(dá)1000g，引燃模具內(nèi)的材料進行反應(yīng)，整個反應(yīng)過程均在真空狀態(tài)下進行，耐磨材料熔合在鋼板上，使產(chǎn)品形成分層。

復(fù)合材料上部分覆層為陶瓷相的超級耐磨材料，厚度15-25mm；下部分為基層板，選用普通碳鋼，厚度10-15mm左右，上下兩層完全融合一體，硬度可達(dá)到HV700-1000，韌性良好，由于底層為普通碳鋼，所以容易焊接且焊接效果良好。其中，陶瓷相的超級耐磨材料主要成份：

B:1.3～1.5%

C：0.4～0.5%

Ti：3～4%

Ni：1.5～2.5%

Mn：6～8%

Fe：84～86%

一種具體實施方式中，陶瓷相的超級耐磨材料主要成份：

B:1.5%

C：0.5%