[发明专利]一种ZTA陶瓷增强耐磨零件的制备方法

权利要求书

1.一种ZTA陶瓷增强耐磨零件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备Ti-Ni改性的金属化ZTA陶瓷颗粒；

所述步骤1的具体过程如下：

步骤1.1，将钛粉和ZTA陶瓷颗粒按质量比1：5混合均匀，置于真空炉中进行750℃-800℃烧结，制得镀钛ZTA陶瓷颗粒；

步骤1.2，将镀钛ZTA陶瓷颗粒浸入镀镍液中进行化学镀镍，获得Ti-Ni改性的金属化ZTA陶瓷颗粒；

所述步骤1.2中，在对镀钛ZTA陶瓷颗粒进行化学镀镍前，先将步骤1.1获得的镀钛ZTA陶瓷颗粒浸泡在活化剂中，机械搅拌1min-2min，滤出镀钛ZTA陶瓷颗粒，在烘箱中烘干；

所述步骤1.2中，将镀钛ZTA陶瓷颗粒浸入温度为85-95℃的镀镍液中进行化学镀镍，机械搅拌10min-20min，过滤出ZTA陶瓷颗粒，用水清洗干净，在烘箱中50-60℃烘干，即制得Ti-Ni改性的金属化ZTA陶瓷颗粒；

步骤2，将步骤1制备的金属化ZTA陶瓷颗粒与钛粉、镍粉和水玻璃混合均匀后装入石墨模具中进行真空烧结，制得预制体；

步骤3，将预制体预置在金属模具的下模底平面上，再将金属基体熔体浇注到金属模具中，压力机带动金属模具上冲头施加压力50MPa-80MPa，保压一段时间，获得ZTA陶瓷功能模块；

步骤4，根据所需耐磨零件的耐磨部位将ZTA陶瓷功能模块放置于铸造型腔中，然后向铸造型腔中浇注金属基体熔液，使ZTA陶瓷功能模块与金属基体熔液一体成型，即制得所需的ZTA陶瓷增强耐磨零件。

2.根据权利要求1所述的一种ZTA陶瓷增强耐磨零件的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，先将钛粉和镍粉混合均匀，形成钛镍混合粉末，再将金属化ZTA陶瓷颗粒、钛镍混合粉末和水玻璃混合均匀后装入石墨模具中，其中，钛粉和镍粉的质量比为1：1，钛镍混合粉末质量占金属化ZTA陶瓷颗粒质量的10％-20％，水玻璃质量占金属化ZTA陶瓷颗粒质量的6％-8％。

3.根据权利要求2所述的一种ZTA陶瓷增强耐磨零件的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，真空烧结，包括将装有粉末的石墨模具置于真空烧结炉中，真空度控制在1×10^-1Pa-1×10^-2Pa，将炉温自室温以8℃/min-12℃/min的升温速度升至1300℃-1400℃，保温1h-3h，即制得预制体。

4.根据权利要求1所述的一种ZTA陶瓷增强耐磨零件的制备方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程如下：

步骤3.1，熔化金属基体材料，精炼处理后待用；

步骤3.2，将金属模具安装到压力机上，对金属模具进行300℃-350℃预热处理；

步骤3.3，将预制体预置在金属模具的下模底平面上，再将精炼后的金属基体熔体浇注到金属模具中，压力机带动金属模具上冲头施加压力50MPa-80MPa，保压30s-60s，开模，获得ZTA陶瓷功能模块毛坯；

步骤3.4，对ZTA陶瓷功能模块毛坯顶部的金属基体进行机加工，形成工字型ZTA陶瓷功能模块。

5.根据权利要求1所述的一种ZTA陶瓷增强耐磨零件的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1中，ZTA陶瓷颗粒的粒经为2mm-3mm，采用真空球磨机将钛粉和ZTA陶瓷颗粒混合均匀。

6.根据权利要求5所述的一种ZTA陶瓷增强耐磨零件的制备方法，其特征在于，所述步骤1.1中，置于真空炉中进行750℃-800℃烧结，烧结时间为1h-2h。