[发明专利]一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法

权利要求书

1.一种蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1、制备蜂窝多孔陶瓷预制体：首先将陶瓷颗粒、造孔剂与粘结剂按100:0.5~10:1~20混合均匀加入模具中制备得到蜂窝多孔预制体，然后升温将蜂窝多孔陶瓷预制体中的造孔剂发挥得到蜂窝多孔陶瓷预制体；

步骤2、将步骤1中的蜂窝多孔陶瓷预制体制备蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨镶块：步骤1中的若干蜂窝多孔陶瓷预制体拼接固定在铸型腔特定位置，然后将刚出炉的高硬度合金熔液浇铸在蜂窝多孔陶瓷预制体上，完全凝固后形成带有间隙肋（5）、镶嵌孔（6）、镶嵌柱（7）结构的蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨镶块；

步骤3、步骤2中的蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨镶块进行热处理；

步骤4、将步骤3中已进行热处理的蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨镶块外表面涂一层厚度为0.01~2mm的耐火涂料，将两两耐磨镶块镶嵌柱（7）嵌入镶嵌孔（6）中使耐磨镶块牢固拼接一起，间隙肋（5）使两两拼接的耐磨镶块间保留5~30mm的间隙；

步骤5、将步骤4中拼接的耐磨镶块装入带有5~40mm厚度耐火涂层的活块金属模，整体预热到400~800℃后放入立磨磨辊砂型中，然后浇铸熔炼好的韧性金属液，完全凝固后形成复合材料立磨磨辊，复合材料立磨磨辊进行整体热处理制备得到蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊。

2.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤1中的陶瓷颗粒为锆刚玉、氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅、碳化硼、碳化钛、硼化钛、碳化钨中的一种或几种任意比例混合物，粒度为0.1~3.3mm。

3.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤1中造孔剂为聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇、聚甲醛、碳酰二胺中的一种或几种任意比例混合物，粒度为0.1~2mm。

4.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤1中粘结剂为硼酸、铝酸盐水泥、硅酸钠、酚醛树脂、硅溶胶等一种或几种任意比例混合物。

5.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤2中高硬度合金为高铬合金、高锰钢、镍硬铸铁或高铬铸铁。

6.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤2中制备得到的蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨镶块两端带有端柱（8），两侧侧面各带有2~4个间隙肋（5）、2~6个镶嵌孔（6）、2~6个镶嵌柱（7）。

7.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤3中蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨镶块热处理过程为：将蜂窝状陶瓷-金属复合材料耐磨镶块依次进行下列处理：

a、首先退火处理：以40~50℃/h升温加热至250℃保温2h，然后炉冷至室温；

b、其次淬火处理：经退火处理后，继续以40~50℃/h升温加热至550~600℃保温0.5h；然后以30~40℃/h升温加热至650~750℃，保温1h；再以20~30℃/h升温加热850~900℃，保温1h；然后以30~45℃/h升温加热至1000~1050℃，保温2~4h；出炉空冷至室温或随炉冷至800~900℃最后强制风冷至室温；

c、再次深冷处理：经淬火处理后，再用干冰和甲醇混合物在-80℃进行深冷处理1~3h，深冷处理次数为2~3次；

d、最后回火处理：经深冷处理后立即进行回火处理，以40~50℃/h升温加热至250~450℃，保温2h，随炉冷却至室温即完成热处理过程。

8.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤5中的韧性金属为球墨铸铁或石墨钢。

9.根据权利要求1所述的蜂窝状陶瓷-金属复合材料立磨磨辊制备方法，其特征在于：所述步骤5中的复合材料立磨磨辊整体热处理过程为：将复合材料立磨磨辊依次进行下列处理：

a、首先退火处理：以30~50℃/h升温加热至600~750℃，保温1~3h，空冷至室温；

b、其次淬火处理：经退火处理后，以30~50℃/h升温加热至650~750℃，保温0.5~1h；然后以20~40℃/h升温加热至800~900℃，保温1~2h；再以30~40℃/h升温加热至1000~1050℃，保温2~4h；随炉冷却至750~850℃，然后出炉空冷至100℃；

c、最后回火处理：经淬火处理后立即进行回火，以40~50℃/h升温加热至550℃，保温2h，空冷至室温。