[发明专利]一种复合材料轧臼壁及其制备方法

权利要求书

1.一种复合材料轧臼壁，其特征在于：在轧臼壁锥形工作表面具有一层陶瓷增强金属基复合材料，其中陶瓷增强金属基复合材料中陶瓷为蜂窝结构。

2.一种根据权利要求1所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤1、将5种或5种以上陶瓷微粉均匀混合后得到混合粉，加入混合粉质量10%～30%的无水乙醇，球磨4～6小时得到陶瓷混合微粉；

步骤2、将步骤1得到的陶瓷混合微粉按照陶瓷混合微粉占陶瓷颗粒质量的8%～14%与陶瓷颗粒混合，再加入陶瓷颗粒质量10%～16%的粘结剂，搅拌均匀后，填入蜂窝状模具中，进行固化，脱模后得到蜂窝状的陶瓷预制体；

步骤3、将步骤2制备得到的陶瓷预制体固定在轧臼壁型腔中工作表面上，浇铸金属液，自然冷却；

步骤4、经步骤3后将轧臼壁热处理得到复合材料轧臼壁。

3.根据权利要求2所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤1中陶瓷微粉为Al₂O₃、ZrO₂、CaO、TiO₂、TiC、TiB₂、Si₃N₄、TiN、WC和AlN，混合粉中由5种或5种以上等质量瓷微粉混合而成，粒度为1300～1600目。

4.根据权利要求2所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤2中陶瓷颗粒为氧化铝、锆刚玉、碳化硅、碳化钨或氮化硼颗粒，其粒度在12～36目。

5.根据权利要求2所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤2中粘结剂为水玻璃、硅溶胶、磷酸二氢铝、聚乙烯醇或聚乙烯醇缩丁醛。

6.根据权利要求2所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤2中固化具体为以2～4℃/min的升温速率升温至160～180℃，保温2～4小时后随炉冷却。

7.根据权利要求2所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤3中金属液为高锰钢、高铬铸铁或中铬合金耐磨钢。

8.根据权利要求7所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤3中金属液为高锰钢时，步骤4热处理具体过程为：以3℃/min的升温至650～750℃后，保温1.5～2.5h，再以2℃/min的升温至1100～1200℃后，保温2～3h后水淬，直至冷却到室温。

9.根据权利要求7所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤3中金属液为高铬铸铁时，步骤4热处理具体过程为：以3℃/min的升温至930～1030℃后，淬火，直至冷却至室温，再进行230～530℃回火处理。

10.根据权利要求7所述的复合材料轧臼壁的制备方法，其特征在于：所述步骤3中金属液为中铬合金耐磨钢时，步骤4热处理具体过程为：以3℃/min的升温至980～1200℃后，淬火，直至冷却至室温，再进行500～600℃回火处理。