[发明专利]一种复合涂层耐磨球的制备方法

说明书

本发明提供一种复合涂层耐磨球的制备方法，涉及耐磨材料领域，包括以下步骤：制备耐磨球粗品；制备涂层粉末；用丙酮对耐磨球粗品表面净化，进行喷砂粗化和清洗后，用等离子喷涂设备在耐磨球表面喷涂一层厚度为25‑40μm的复合涂层，喷涂工艺参数为：功率40KW、主气压0.6MPa、次气压0.6MPa、送粉量15g/min、喷涂距离120mm，喷涂完后，放入电阻炉中升温至620‑640℃，保温1‑2h后，空冷出炉，即可得到所述复合涂层耐磨球，本发明具有机械强度高、耐磨性、耐腐蚀性优异，制备方法简单，使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及耐磨材料领域，具体涉及一种复合涂层耐磨球的制备方法。

背景技术

耐磨球是一种用于球磨机中的粉碎介质，可用于粉碎球磨机中的物料，一种是以铬为主要合金元素的白口铸铁简称铬合金铸铁，以铬合金铸铁为材料的铸造磨球称为铬合金铸铁磨球；另一种是以球墨铸铁为材料的铸造磨球称为球墨铸铁磨球，耐磨球主要应用于冶金矿山、水泥建材、火力发电等行业粉料生产与加工的主要设备，球磨机工作过程中，磨球属于主要易磨损件，对使用成本影响极大；随着工业的发展，各式大型球磨机逐年增加，磨球的消耗也大幅度增长。现有耐磨球的晶体组织粗糙，硬度比较低，耐磨性、耐热性、耐腐蚀性等性能欠佳，不能满足现代社会对耐磨球的要求。因此，选择合适的元素成分、控制铸造的工艺和添加涂层的手段以求得到综合性能优异的耐磨球，这是目前耐磨材料领域研究的热点问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种复合涂层耐磨球的制备方法，具有机械强度高、耐磨性、耐腐蚀性优异，制备方法简单，使用寿命长的优点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种复合涂层耐磨球的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备耐磨球粗品：所述耐磨球粗品，由以下质量分数的元素组成：C 1.13-2.42％、Si 1.15-1.80％、Cr 0.84-1.37％、Mn 1.26-1.55％、Ni 0.23-0.45％、V 0.24-0.40％、Ti 0.01-0.04％、Mo 0.06-0.11％、Sc 0.02-0.05％、P≤0.012％、S≤0.012％，其余为铁和其他不可避免的杂质；

(2)制备涂层粉末：将原料熔化得到合金液，所述合金液由以下质量分数的元素组成：Ni 33.7-43.2％、W 10.0-22.5％、Cr 12.3-17.6％、Al 4.6-6.7％、Mo 8.0-9.6％、Co0.12-0.18％、其余为铁和其他不可避免的杂质，将脱氧、清渣后的合金液在惰性气体保护下高压雾化，雾化时加入纳米级陶瓷粉末，雾化结束后用分离器分离、汲取涂层粉末；

(3)等离子喷涂：用丙酮对耐磨球粗品表面净化，进行喷砂粗化和清洗后，用等离子喷涂设备在耐磨球表面喷涂一层厚度为25-40μm的复合涂层，喷涂工艺参数为：功率40KW、主气压0.6MPa、次气压0.6MPa、送粉量15g/min、喷涂距离120mm，喷涂完后，放入电阻炉中升温至620-640℃，保温1-2h后，空冷出炉，即可得到所述复合涂层耐磨球。

优选地，所述步骤(2)中惰性气体为氮气、氩气或氦气。

优选地，所述步骤(2)中雾化压力为2-5MPa。

优选地，所述步骤(2)中纳米级陶瓷粉末由纳米级ZrO2陶瓷粉末和纳米级SiC陶瓷粉末按质量比2:1均匀混合后得到的。

优选地，所述步骤(3)中喷砂粗化所用砂料为100-150目的白刚玉，喷砂粗化的距离为100-150mm。

优选地，所述步骤(3)中升温速度为40℃/min。

(三)有益效果