[發明專利]一種耐磨材料、制備方法及應用有效

申請號：	202011075531.9	申請日：	2020-10-10
公開（公告）號：	CN111961942B	公開（公告）日：	2021-09-24
發明（設計）人：	卓興建;郭志凱;葉蕾;龍偉漾;楊興亞	申請（專利權）人：	中鐵工程裝備集團有限公司
主分類號：	C22C29/14	分類號：	C22C29/14;C23C4/10;C23C4/134;C23C4/02;B22F9/22;B22F3/10
代理公司：	鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125	代理人：	王紅培
地址：	450016 河南省***	國省代碼：	河南;41
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種耐磨材料制備方法應用
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【說明書】：

本發明提供了一種耐磨材料、制備方法及應用，包括以下質量百分比的組分：陶瓷碳化鎢粉末20?25%，Mo?B粉末40?60%，金屬Co粉末5?10%，碳化鎢大顆粒4%，余量為Fe。本發明采用新型陶瓷耐磨粉末材料制備納米金屬陶瓷涂層，有助于解決目前滾刀刀圈耐磨性差、經常崩刃、卷刃、異常磨損等失效問題以及不耐磨導致壽命短頻繁更換等問題，采用新型金屬陶瓷粉末材料制備納米陶瓷粉末耐磨涂層，涂層與刀圈基體結合強度高、致密性良好、孔隙率低、硬度高、耐磨性好，大大降低滾刀刀圈不耐磨帶來的頻繁停機換刀等問題，為隧道高效施工、高效掘進提供強有力的支持與保障。

技術領域

本發明涉及滾刀制造領域，具體涉及一種耐磨材料、制備方法及應用。

背景技術

盤形滾刀作為盾構/TBM的“牙齒”，主要靠滾刀擠壓巖石達到破碎巖石的目的，滾刀在擠壓破巖的過程中由于受到掌子面不同強度巖石的擠壓承載著較大的交變載荷，當滾刀遇到孤石、上軟下硬地層巖石時會承載較大的沖擊載荷，傳統滾刀往往出現刀圈崩刃、斷裂等失效破壞.目前，通常采取在滾刀表面熔覆碳化鎢顆粒的方法增加滾刀耐磨性，但是當滾刀遇上石英含量較高的花崗巖或磨蝕性較強的玄武巖等巖體時，滾刀碳化鎢熔覆層易出現耐磨性差、掘進歷程短導致的設備停機換刀頻繁等問題，帶來較大的經濟損失。

發明內容

本發明提出了一種耐磨材料、制備方法及應用，解決了目前滾刀不耐磨、韌性差易崩刃、斷裂等問題。

實現本發明的技術方案是：

一種耐磨材料，包括以下質量百分比的組分：陶瓷碳化鎢粉末20-25%，Mo-B粉末40-60%，金屬Co粉末5-10%，碳化鎢大顆粒4%，余量為Fe。

所述陶瓷碳化鎢粉末的粒度為30-40μm，Mo-B粉末的粒度為35-50μm。

Mo-B粉末的制備方法如下：

步驟一：將盛有Mo粉的金屬干鍋放置于氫氣還原爐中，在800-1300℃條件下進行還原，得到Mo粉；

步驟二：將盛有B粉的石墨干鍋放置于氫氣還原爐中，在900-1400℃條件下進行還原，得到B粉；按照Mo和B摩爾比為2:1進行配比，分別取步驟一中制得的Mo粉和步驟二中制得的B粉加入到攪拌磨罐中，進行攪拌磨100-120h，轉速為400-800r/min，得出所需的Mo-B混合粉末；

步驟三：將步驟二的Mo-B混合粉末放入真空干燥箱中烘干，烘干溫度50-100℃，烘干時間3-5h，烘干后將材料置于真空爐內進行燒結，燒結溫度為1500-2500℃，燒結時間6-15h，得到硼化鉬顆粒；

步驟四：對燒結后粒度不均的硼化鉬顆粒進行粉碎，進行粒度篩選及分類，得出一定配比的Mo-B粉末。

所述的耐磨材料作為盾構滾刀刀圈耐磨涂層材料的應用。

具體應用步驟如下：