[发明专利]一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)混粉压制：将陶瓷颗粒与合金粉末在高能球磨机中球磨一段时间，使颗粒和粉末混合均匀，将混合均匀的粉末压制成形得到预制坯料；

(2)将压制后的预制体棒放置在陶瓷舟中，通过真空管式炉进行粉末冶金烧结，在保护气氛下升温至设定温度进行保温处理，然后冷却至室温，获得烧结后的预制体棒；

(3)镶铸复合：根据铸件性能使用需求，利用粘结物将烧结后的预制体棒固定在砂型型腔内，将金属基体所需原材料熔炼至液态，再将不同成分的金属液与预制体棒通过镶铸法进行固液复合，获得铸态复合板；

(4)热处理工艺：将铸态复合板的飞边毛刺去除，先在热处理炉中进行加热至奥氏体化温度保温一段时间，然后进行水空交替循环淬火处理，冷却后获得高耐磨复合板。

2.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：所述陶瓷颗粒为碳化钨、碳化硅、碳化钛、氧化铝中的一种，合金粉末为钴、镍、钼、铬和铁粉中的一种或几种，金属基体为高铬铸铁、碳钢或者高锰钢。

3.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：步骤(1)中球磨工艺为：采用球磨机球磨时先正转60-80min后停转15min，再反转60-80min后停转15min，正反转过程重复为3次，球磨介质大球和小球个数比为1:5。

4.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：预制坯料压制工艺为：通过粉末压片机对球磨均匀后的粉末进行多步施压，先在压强为580-660Mpa的条件下保压5-10min后卸载，再加压至540-580MPa保压5-7min。

5.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：步骤(2)中粉末冶金烧结的条件为：真空管式炉设定的烧结温度为1350℃～1450℃，烧结时间为60min，抽真空压力为20-40Pa，保护气体为氩气；升温过程为：从室温～500℃时升温速率为5℃/min，500℃～800℃时升温速率为10℃/min，800℃～1000℃时升温速率为5℃/min，1000℃～1400℃时升温速率为3℃/min，1400℃～1500℃时升温速率为1℃/min，冷却过程中，相同的温度范围内冷却速率与升温速率相同。

6.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：固定预制体棒与砂箱的粘结剂为耐高温强力胶。

7.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒镶铸增强金属基耐磨复合板的制备方法，其特征在于：当基体为高铬铸铁和碳钢时，复合板热处理工艺为：铸态复合板加热至奥氏体化温度900～1100℃保温2～5h，取出后在水和空气中进行交替循环淬火冷却，分别在水中冷却10～20s，空气中冷却15～35s，待复合板表面温度为300℃时，取出复合板空冷至室温；

当基体为高锰钢时，复合板热处理工艺为：加热至1000℃保温3.5h后水韧处理至室温。