[發明專利]一種稀土改型金屬基TiC復合材料及制備風機機殼內筒的方法

在審

• 申請號: 201811198764.0
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109234600A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 馬翔
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: C22C29/10
• 分類號: C22C29/10;C22C1/05;B22F5/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種稀土改型金屬基TiC復合材料及制備風機機殼內筒的方法，按重量百分比，該復合材料的原料包括：TiC：65％～75％，Fe：20％～28％以及添加成分為Ni：2％～4.5％，Cr：2％～4.5％，Mn：0.2％～0.3％，Si：0.05％～0.08％，C：0.02％～0.03％，稀土含量Y：0.01％～1％。該方法包括步驟：1)混料；2)球磨；3)干燥；4)模壓成型；5)固相燒結：先將成型坯體放入真空燒結爐中固相燒結，燒結溫度為800℃～1000℃，制成機殼內筒預制體；6)機械加工：將固相燒結后的機殼內筒預制體取出后在通用車床進行機械加工，得到需要的內筒尺寸；7)高溫燒結：將機械加工后的金屬陶瓷機殼內筒預制體放入真空燒結爐中進行高溫燒結，燒結后隨爐冷卻得到稀土改型金屬基TiC陶瓷復合材料風機機殼內筒。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷材料，具體涉及一種稀土改型金屬基TiC復合材料及制備風機機殼內筒的方法。

背景技術

TiC基金屬陶瓷由于具有高硬度，高的抗氧化溫度和良好的化學穩定性，因此具備良好的耐磨損、耐腐蝕性能，是制備風機機殼內筒的新型金屬陶瓷材料。

目前風機機殼材料主要分為以下幾種：普通風機Q235，引風機(250℃以下)Q345，高溫風機12Cr1MoV或1Cr18Ni9Ti，防腐風機304、1Cr18Ni9Ti、316、316L、PP、玻璃鋼等。由此可見，目前常用的風機機殼材料根據需求主要采用碳鋼，不銹鋼或者玻璃鋼等，成本逐漸升高，耐用性逐漸增強。機殼作為風機的主題構件主要起到保護風機葉片，氣體增壓提供流道，導流等作用，因此對于風機結構起到了顯著的作用。而本專利則以普通碳鋼為殼主體，采用稀土改性金屬基TiC復合材料作為機殼內筒，可顯著提高內筒使用壽命，增強機殼的耐磨及耐蝕性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種晶粒細小、耐磨損、抗高溫氧化和腐蝕、經濟成本低的稀土改型金屬基TiC復合材料及制備風機機殼內筒的方法。本發明成分簡單，不含稀缺戰略資源W、Co，使用Ni含量少，硬度高，耐磨性好。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種稀土改型金屬基TiC陶瓷復合材料，按重量百分比，該復合材料的原料包括：TiC：65％～75％，Fe：20％～28％以及添加成分為Ni：2％～4.5％，Cr：2％～4.5％，Mn：0.2％～0.3％，Si：0.05％～0.08％，C：0.02％～0.03％，稀土含量Y：0.01％～1％。

采用稀土改型金屬基TiC陶瓷復合材料制備風機機殼內筒的方法，包括以下步驟：

1)混料步驟：按照質量百分比，將以下組分的原料進行混料：TiC：65％～75％，Fe：20％～28％以及添加成分為Ni：2％～4.5％，Cr：2％～4.5％，Mn：0.2％～0.3％，Si：0.05％～0.08％，C：0.02％～0.03％，稀土含量Y：0.01％～1％；

2)球磨步驟：混合后的原料放入球磨罐中，加入占其質量百分比為1％～2％的無水乙醇作為介質，將球磨罐中抽真空后填充氬氣濕磨；

3)干燥步驟：將球磨后漿料置于旋轉蒸發儀中烘干，烘干后粉末過篩；

4)模壓成型步驟：將干燥后的粉體裝入金屬模具中，模壓成型，制成機殼內筒形狀；

5)固相燒結步驟：先將成型坯體放入真空燒結爐中固相燒結，燒結溫度為800℃～1000℃，制成機殼內筒預制體；

6)機械加工步驟：將固相燒結后的機殼內筒預制體取出后在通用車床進行機械加工，得到需要的內筒尺寸；

7)高溫燒結：將機械加工后的金屬陶瓷機殼內筒預制體放入真空燒結爐中進行高溫燒結，燒結后隨爐冷卻得到稀土改型金屬基TiC陶瓷復合材料風機機殼內筒。