[發明專利]一種陶瓷增強鋼基耐磨復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910333499.0
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110076322B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 汪德發;徐超;張國芳;李英虎;翟健;余芳有;趙文定;陳友梅
• 申請（專利權）人: 寧國市開源電力耐磨材料有限公司
• 主分類號: B22D19/08
• 分類號: B22D19/08;C22C33/04;C21D1/18
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

1.一種陶瓷增強鋼基耐磨復合材料，其特征在于，是采用鑄滲法澆注合金鋼金屬液鑄滲陶瓷預制體制備得到的；所述陶瓷預制體由以下重量百分數的原料組成：球形陶瓷顆粒40-55wt％、非球形多面體陶瓷顆粒40-55wt％、粘結劑2-5wt％，其中，0.5mm≤球形陶瓷顆粒的粒徑非球形多面體陶瓷顆粒的粒徑≤1.5mm，所述合金鋼為高錳鋼；高錳鋼為ZGMn13Cr2高錳鋼，所述陶瓷預制體中的陶瓷顆粒在復合材料中的體積分數為18-25vt％。

2.根據權利要求1所述的陶瓷增強鋼基耐磨復合材料，其特征在于，所述球形陶瓷顆粒為球形ZTA陶瓷顆粒、球形WC陶瓷顆粒中的一種或其組合，所述球形陶瓷顆粒的粒度為0.5-1.2mm。

3.根據權利要求1-2任一項所述的陶瓷增強鋼基耐磨復合材料，其特征在于，所述非球形多面體陶瓷顆粒為多面體WC陶瓷顆粒、多面體氧化鋁陶瓷顆粒中的一種或其組合，所述非球形多面體陶瓷顆粒的粒度為0.8-1.5mm。

4.根據權利要求1-3任一項所述的陶瓷增強鋼基耐磨復合材料，其特征在于，所述粘結劑為環氧樹脂粘結劑或酚醛液體樹脂粘結劑。

5.一種基于權利要求1-4任一項所述的陶瓷增強鋼基耐磨復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、陶瓷預制體制備：將球形陶瓷顆粒和非球形多面體陶瓷顆粒混合，加入粘結劑，攪拌，將其填充到具有蜂窩狀內腔的模具中，加壓，成型脫模，真空燒結，即得蜂窩狀多孔連通的陶瓷預制體；

S2、鋼基復合材料制備：將陶瓷預制體固定在鑄型內表面，預熱，合模后抽真空，澆鑄合金鋼金屬液鑄滲預制體，獲得陶瓷顆粒均勻分布于鑄件表層的鋼基復合材料；

S3、熱處理：將鋼基復合材料進行熱處理，即得。

6.根據權利要求5所述的陶瓷增強鋼基耐磨復合材料的制備方法，其特征在于，S1中，加壓至30-40MPa，保壓3-5min；優選地，真空燒結溫度為800-1000℃，燒結時間為1-2h。

7.根據權利要求5或6所述的陶瓷增強鋼基耐磨復合材料的制備方法，其特征在于，S2中，預熱至400-600℃。

8.根據權利要求5-7任一項所述的陶瓷增強鋼基耐磨復合材料的制備方法，其特征在于，S3中，熱處理是將鋼基復合材料加熱到980-1020℃，保溫3-4h，空冷，再在360-380℃下進行回火處理。