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[發(fā)明專利]一種內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球及其制備方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201610650365.8 申請日: 2016-08-10
公開(公告)號: CN106179638B 公開(公告)日: 2018-04-13
發(fā)明(設(shè)計)人: 王峰;周俊華;尹方勇;朱紅海;朱文沛;王征 申請(專利權(quán))人: 山東天匯研磨耐磨技術(shù)開發(fā)有限公司
主分類號: B02C17/20 分類號: B02C17/20;C04B35/10;B28B1/00
代理公司: 濟寧宏科利信專利代理事務(wù)所37217 代理人: 樊嵩
地址: 252200*** 國省代碼: 山東;37
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 內(nèi)置 鈦合金 骨架 陶瓷球 及其 制備 方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球,其特征在于:由純鈦或α鈦合金制成的一體結(jié)構(gòu)的、表面進行復合陶瓷涂層處理的骨架和包裹其外的陶瓷球體組成,通過整體壓合、高溫燒結(jié)的方式制造;所述純鈦或α鈦合金骨架總體積為陶瓷球體積的3-5%,最長方向尺寸小于陶瓷球體外徑的70%;陶瓷球體采用氧化鋁基陶瓷材料制成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球,其特征在于:所述純鈦或α鈦合金骨架為整體壓鑄成型的樹枝狀或魚骨狀結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球,其特征在于:所述純鈦或α鈦合金骨架表面進行的復合陶瓷涂層處理工藝為等離子體氧化法、空氣噴涂法或懸濁涂布并鎢極氬弧熔覆的方法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球,其特征在于:所述陶瓷球體的配方為:氧化鋁92-95%、三氧化二鐵0.5-2%、高嶺土0.8-3%、碳化硅0.2-2%、二氧化鈦1.5-2%、碳化鈦0.8-1%、二硫化鉬0.3-2%。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球的制備方法,其特征在于:包括原料準備、球磨、噴霧造粒、料倉陳腐、壓型加工、高溫燒結(jié)、清粉拋光和成品干燥工序,其特征在于:

a.所述壓型加工工序包括以下子工序:

1)初灌粉料:步進式輸送帶(10)將下半球模(1)輸送到工位一,將陶瓷造粒用的粉料(2)通過輸料管(3)灌注進下半球模(1),粉料(2)的水份控制在0.5%以下;

2)骨架落位:將下半球模(1)輸送到工位二,然后通過放置純鈦或α鈦合金骨架(4)的裝置將整體壓鑄成型的樹枝狀或魚骨狀的純鈦或α鈦合金骨架(4)放置到下半球模(1)內(nèi)的粉料(2)的表面中心位置;

3)球體壓合整圓:將下半球模(1)輸送到工位三;將袋裝粉料(6)放入上半球模(5)的上部入口(51),然后壓模機(7)以與上半球模(5)中的上部入口(54)平行的方式進入,在到達上內(nèi)圓槽(52)后順時針旋轉(zhuǎn)90°,壓模機(7)與上半球模(5)在豎直方向上固定;隨后壓模機(7)帶動上半球模(5)下行,至上半球模(5)與下半球模(1)接觸,壓模機(7)逆時針旋轉(zhuǎn)90°,壓模機(7)與上半球模(5)在豎直方向上解除固定;壓模機(7)下行,將袋裝粉料(6)的袋子壓破,其內(nèi)的袋裝粉料(6)通過壓粉孔(55)被擠進上半球模腔(56); 壓模機(7)繼續(xù)下行至到達下內(nèi)圓槽(53),袋裝粉料(6)與純鈦或α鈦合金骨架(4)、粉料(2)被擠壓成一體,形成完整的陶瓷球坯(9);壓模機(7)順時針旋轉(zhuǎn)90°后繼續(xù)旋轉(zhuǎn),受下內(nèi)圓槽(53)的封閉段(56)的限制,壓模機(7)帶動上半球模腔(56)旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)進行至少3圈,上半球模腔(56)將陶瓷球坯(9)表面的多余坯料切削掉;隨后壓模機(7)提起,帶動上半球模腔(56)離開陶瓷球坯(9);

4)球坯轉(zhuǎn)移:將下半球模(1)輸送到工位四,通過轉(zhuǎn)移裝置(8)將陶瓷球坯(9)轉(zhuǎn)移到高溫匣缽,撒上隔離砂;

b.所述高溫燒結(jié)工序具體為:將裝有壓型加工工序得到的陶瓷球坯(9)的高溫匣缽送入氣密性好的高溫窯內(nèi);高溫窯內(nèi)在加熱過程中保持通惰性氣體,高溫燒結(jié)溫度1350-1500℃,燒成周期26-36h;高溫燒結(jié)結(jié)束后的冷卻方式為隨窯冷至1050-1100℃,然后向窯內(nèi)送風加速冷卻。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球的制備方法,其特征在于:所述球坯轉(zhuǎn)移過程中采用的轉(zhuǎn)移裝置(8)為負壓吸附式。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球的制備方法,其特征在于:在工位一填充的粉料(2)為陶瓷球總用量的48-52%,工位三的袋裝粉料(6)的容量應(yīng)為壓粉孔(55)的體積與陶瓷球總用量的55-58%的和。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球的制備方法,其特征在于:所述高溫燒結(jié)工序中的高溫窯為隧道窯,溫度為1350-1500℃,燒成周期為26-30h。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)置純鈦或α鈦合金骨架的陶瓷球的制備方法,其特征在于:所述高溫燒結(jié)工序中的高溫窯為梭式窯,溫度為1450-1500℃,燒成周期為35-36h。

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