[发明专利]金属基体和硬质耐磨材料的复合耐磨衬板及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种复合型耐磨产品，尤其是涉及一种金属基体和硬质耐磨材料的复合耐磨衬板及其制造方法。

【背景技术】

工业领域中使用的耐磨材料与耐磨产品通常分为金属耐磨材料与非金属耐磨材料两种，金属耐磨材料通常表现为硬质合金材料，而非金属耐磨材料则通常表现为软体耐磨材料和晶体硬质耐磨材料。在工业领域中用量最大的耐磨材料是金属硬质耐磨合金材料和非金属类的晶体硬质耐磨材料，这两类耐磨材料的共同特点都是硬质耐磨材料，硬度很高，耐磨性能好，但易碎，塑韧性差，不抗冲击。极大的限制了此类耐磨材料的应用范围。

为了解决耐磨性与塑韧性的矛盾问题，出现了将韧性金属基体与硬质耐磨材料进行复合的生产工艺，输出了各种耐磨复合材料与复合制造工艺。

但由于金属基体与硬质耐磨材料物理与化学性质的差异，使两者有效的融合在一起是非常困难的，因为大多数的常用金属材料与硬质耐磨材料不具备相互浸润性，即使有个别金属可以与硬质耐磨材料浸润，但由于这类金属的耐磨性有限及制造成本超高，不适合产业化推广。

现有技术中的金属基体与硬质耐磨材料的复合耐磨衬板有以下几种：

1.金属类硬质合金耐磨材料在金属基体上的复合通常采用焊接的方式，这种方式不能从根本上解决冲击性问题。

2.铸造方法。采用铸造方法成型后的产品内，在硬质耐磨材料周围有大量空洞和隔离带，硬质耐磨材料也会产生大量热裂纹形成制造缺陷，在此情况下受到冲击时极易因缺陷扩展而使整个产品断裂失效；

同时，铸造后的金属基体想要获得较好的耐磨性必须经过热处理工艺，但硬质耐磨材料由于自身的热膨胀系数与收缩率较低，在急冷与急热的条件下极易开裂破碎，不能起到耐磨的作用，使整体产品不能适用于热处理工艺，也就不能提高基体的耐磨性，从而极大的降低了此类复合耐磨衬板的使用寿命。

3.采用胶水粘接或继续连接的办法，包含上述两种方法的缺点。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种硬质耐磨材料融合在金属耐磨材料中，可以进行热处理的金属基体和硬质耐磨材料的复合耐磨衬板及其制造方法，旨在解决现有技术中金属基体和硬质耐磨材料复合而成的耐磨产品抗冲击性和不便于热处理导致耐磨性能不佳的问题。

本发明是这样实现的：一种金属基体和硬质耐磨材料的复合耐磨衬板，包括金属基体和硬质耐磨材料，所述硬质耐磨材料与金属基体通过挤压方式融合在一起，所述硬质耐磨材料被包裹在金属基体内构成复合耐磨产品。

本发明的进一步技术方案是：所述金属基体为整体件，其上复合有多块硬质耐磨材料，所有硬质耐磨材料和金属基体均作为耐磨部件构成复合耐磨衬板。

本发明的进一步技术方案是：一种金属基体和硬质耐磨材料的复合耐磨衬板的制造方法，包括如下步骤：

A. 金属基体材料准备：将带装配部件的金属基体材料准备好，加热到塑性温度待用；

B. 硬质耐磨材料布料：将硬质耐磨材料放入装配部件，得到布好料的半成品；

C.成型准备：将布好料的半成品通过加热方式升温至金属基体具有可塑性变形的塑性温度；

D. 加压成型：使用压力设备或工艺对已加热至塑性温度的半成品加压成型，得到复合耐磨衬板。

本发明的更进一步技术方案是：步骤A中所述金属基体材料是采用机加工、铸造、锻造、冲压、焊接方式中的一种或多种方式进行成型，所述装配部位是通孔、沉孔、直孔、锥孔、直槽或斜槽中的一种或多种。

本发明的更进一步技术方案是：对所述步骤D获得的复合耐磨衬板进行热处理。