CN103418790B - 一种金属陶瓷复合耐磨制品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属陶瓷复合耐磨制品及其制备方法。通过至少一种类型的金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或金属硼化物，以及金属间化合物，增强其结构性能。是由陶瓷颗粒与金属粉末制成的金属陶瓷颗粒预制件，或陶瓷颗粒与金属粉末用助剂混合均匀得到混合物和金属粉末制成的金属陶瓷颗粒预制件，经过高温烧结热处理后形成的金属陶瓷复合耐磨制品。本发明将陶瓷颗粒的耐磨性和金属材料的机械性能完美结合，极大的提高传统金属材料的硬度、耐磨性。比传统的耐磨件如金属磨球的使用寿命提高1~1.9倍，衬板及锤头的寿命提高2.5倍以上，从而节约大量的金属材料，提高生产效率。

Description

一种金属陶瓷复合耐磨制品及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种适用于矿山、电力、水泥、等行业上球磨机，破碎机辊压机等粉磨破碎设备的耐磨易损件的制备方法。

背景技术

球磨机及破碎机，辊压机是广泛用于建材、矿山、冶金、电力等行业粉磨物料的关键设备，磨球，衬板及锤头是球磨机破碎机中最常用的研磨介质，也是磨粉行业中易磨损件消耗量最大的零件；随着各种行业不断的发展，对材料的比表面积和细度要求逾益更高，作为企业对研磨体的正确选材显得尤为重要。耐磨性高的研磨体，在长时间保持级配不变的同时不仅提高粉磨效率、减少开停机补仓更换次数和时间，也延长清仓周期、减轻工人劳动强度，同时对提高磨机破碎机台时产量、保证磨料质量以及降低电耗和研磨体的消耗有着重要的意义。

对于研磨体磨球衬板锤头而言，不仅要求高的耐磨性能，也需要较高的机械韧性及抗冲击能力，各种研磨体如磨球衬板锤头使用量巨大，并且消耗惊人，据统计，仅我国每年消耗的磨球约为200多万吨，球磨机衬板锤头消耗达60万吨，价值几十亿元。目前，国内主要的磨球生产方法有：1、锻造磨球、2、铸造磨球、；这两种生产方法生产的磨球，原料消耗大，环境污染大，手工操作且工人劳动强度大，质量波动大，机械化程度低造成生产效率低。生产球磨机的磨球及衬板，破碎机的锤头及辊压机辊套主要材料有：1、高铬合金、2、低铬合金，3、中高碳钢锻球，4、中铬中锰合金（铸球）等；上述产品生产材料都是属于金属内范畴，众所周知，机械韧性、抗冲击性、耐磨性在单一的金属材料中很难得到完美的平衡。

例如铬合金铸球，就化学成份而言，从低铬到高铬有几十种不同的材质，铸造磨球GB/T17445-2009国家标准规定，低铬球铬含量1%－3%、硬度HRC≥45；多元合金球铬含量4%－6%、硬度HRC≥47；中铬合金球铬含量7%－10%、硬度HRC≥48；高铬合金球铬含量≥10%－14%、硬度HRC≥58；特殊高铬球铬含量超过14%、硬度HRC≥58。

高铬合金磨球衬板及锤头的铸造工艺是通过对废钢、铬合金材料进行熔炼；以及对铁水进行处理和调质；再加以的金属模、砂模浇铸成型工艺；而后经高温淬火+回火处理后获得马氏体基体，来提高这些产品（磨球）的硬度，高铬铸铁耐磨制品含铬高，一般在lO～20％之间，而且还需要加入足量的钼、铜等贵重元素来提高其淬透性，所以高铬铸铁的价格较高，从而限制了它的推广。而且高铬铸铁是白口铁，韧性较差，不宜用在直径较大的球磨机(超过4m)破碎机上使用，以免磨球的破碎率增多衬板锤头断裂的风险。高铬铸铁在干磨时表现出了很好的耐磨性，但在湿磨时，由于矿浆的作用产生电化学腐蚀，高铬铸铁的组织中有大量共晶碳化物，而且碳化物与基体的电极电位不同，在湿磨条件下形成晶界腐蚀，使共晶碳化物因支撑削弱而折断，或因失去与基体的连接而脱落。

中铬铸铁是一种含铬量在4～10％之问的耐磨材料，其耐磨性和韧性介于高铬铸铁和低铬铸铁之间，由于价格和性能无明显优势，在湿磨中也同样存在腐蚀较严重的问题，还是由于碳化物与基体的电极电位不同，导致晶界腐蚀而降低其耐磨性。

贝氏体球墨铸铁磨球衬板、贝氏体锻钢球和贝氏体／马氏体复相球墨铸铁磨球衬板力学性能很好，但是由于贝氏体组织比较难得到，存在生产工艺复杂、生产质量难控制的问题，从而导致质量不稳定，而高碳锻钢球的韧性很好，但由于硬度低，耐磨性与铸铁球相比还还有一段差距。

低铬白口铸铁磨球衬板是近年来发展较快的一种合金铸铁，其铬含量在5％以下。现在通过调整合金成分设计，严格控制碳、硅含量，改善其碳化物形态、分布来提高其韧性，其性能为HRC：45～50，由于所用的低铬球所含有的渗碳体型碳化物对基体的割裂作用还很强，因此其综合力学性能较低。

另外磨球和衬板及破碎机锤头在工作过程中还受到高应力冲击作用，硬度过高就会造成韧性下降，从而导致此类耐磨件在使用时疲劳剥落和破碎等现象的发生，而硬度过低又会在短时间磨损严重造成资源的浪费。在实际应用中，材料的韧性和硬度是一对矛盾，往往高硬度就意味着低韧性，很难将高硬度和高韧性结合于一体，而本发明是将硬质陶瓷颗粒相引入到金属相，从而达到提高产品的硬度而不降低韧性。

发明内容

为解决现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种具有高的耐磨性能，和高的机械韧性及抗冲击能力,使用寿命长.改善材料的疲劳抗性、且生产过程中，烧结温度低、环境污染相对小，原料能源消耗相对低的金属陶瓷复合耐磨制品。

本发明的另一目的在于提供一种生产工艺相对简单，环境污染相对小，原料能源消耗相对低，适合机械化规模化大批量生产的金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法。该方法对温度、时间等工艺条件要求不很苛刻,容易控制、极大地降低操作人员因操作技术水平差异，对质量产生的影响。

本发明的技术方案在于:是由陶瓷颗粒与金属粉末制成的金属陶瓷颗粒预制件，或陶瓷颗粒与金属粉末用助剂混合均匀得到混合物和金属粉末制成的金属陶瓷颗粒预制件，经过高温烧结热处理后形成的金属陶瓷复合耐磨制品。

本发明由陶瓷颗粒与金属粉末制成的金属合瓷颗粒预制件经过高温烧结热处理后形成的金属陶瓷复合耐磨制品，为金属陶瓷复合磨球、金属陶瓷复合辊压机辊套，金属陶瓷复合各种磨机衬板、金属陶瓷复合破碎机锤头及护板、锷板。

金属陶瓷复合磨球尺寸为：Φ20、Φ30、Φ40、Φ50、Φ60、Φ70、Φ80、Φ90、Φ100、Φ110、Φ120、Φ130。

本发明由陶瓷颗粒与合金金属粉末用助剂混合均匀得到混合物和金属粉末制成的金属合金陶瓷颗粒预制件，经过高温烧结热处理后形成的金属陶瓷复合耐磨制品，为各种磨机金属陶瓷复合衬板、金属陶瓷复合磨球、金属陶瓷复合破碎机锤头、锷板、金属陶瓷辊压机复合辊套。

本发明的制备方法之一包括以下步骤：

制备金属陶瓷颗粒预制件；将陶瓷颗粒与金属粉末用助剂混合均匀得到混合物，其原料的重量配比为:陶瓷颗粒20~60份，金属粉末80~40份，助剂0.5~2.5份;将所述混合物料倒入模具成型，得到初型预制件;

②将初型预制件放入气氛炉内烧结，烧结温度为1100~1250℃，烧结时间为20~50分钟,得半成品;

③将半成品放入热处理炉中淬火，淬火温度为920℃-1000℃，保温90-240分钟出炉空冷;

④淬火后,放入热处理炉中回火，回火温度为260-280℃，保温90-240分钟炉冷,得到金属陶瓷复合耐磨制品。

本发明的制备方法之二包括以下步骤：

制备金属陶瓷颗粒预制件：将陶瓷颗粒与金属粉末用助剂混合均匀得到混合物A组分，其原料的重量配比为:陶瓷颗粒20~60份，金属粉末80~40份，助剂0.5~2.5份;

金属粉末为B组分，将AB两种组分依次放置于模具中，压制，得到有AB两种组分的初型复合预制件；

②将初型复合预制件放入气氛炉内烧结，烧结温度为1100~1250℃，烧结时间为20~50分钟,得半成品;

③将半成品放入热处理炉中淬火，淬火温度为920℃-1000℃，保温90-240分钟出炉空冷;

④淬火后,放入热处理炉中回火，回火温度为260-280℃，保温90-240分钟炉冷,得到金属陶瓷复合耐磨制品。

本发明的制备方法之一、二步骤(1)中原料的优选重量配比为陶瓷颗粒30~50份;金属粉末70~50份;助剂0.5~2.5份。

本发明的制备方法之一、二所述步骤(1)中的陶瓷颗粒为氧化物陶瓷颗粒、氮化物陶瓷颗粒、碳化物陶瓷颗粒或硼化物陶瓷颗粒，或其中两种以上混合物。

本发明的制备方法之一、二所述步骤(1)中所说的陶瓷颗粒为：氧化物陶瓷颗粒包括：三氧化二铝陶瓷颗粒、二氧化锆陶瓷颗粒；碳化物陶瓷颗粒包括：碳化硅陶瓷颗粒、碳化硼陶瓷颗粒、碳化钨陶瓷颗粒、碳化钛陶瓷颗粒；硼化物陶瓷颗粒包括：二硼化钛陶瓷颗粒、二硼化锆陶瓷颗粒；氮化物陶瓷颗粒包括氮化铝陶瓷颗粒、氮化硅陶瓷颗粒、氮化硼陶瓷颗粒。

步骤(1)所说的金属粉末可以是铁粉、钼铁粉、镍粉、铜粉、锰铁合金粉末、铬铁合金粉末、硼铁合金粉末、硅铁合金粉末、钛铁合金粉末、钒铁合金粉末或稀土合金粉末，或其中两种以上的混合物。

本发明的制备方法之一、二步骤(1)中陶瓷颗粒的粒度直径为0.5mm~5mm;金属粉末的粒度为100目~200目。

本发明的制备方法之一、二步骤(1)所说的助剂为：机油、乙醇、硬脂酸锌、硬脂酸锂、合成蜡、水,或其中两种以上的混合物。

本发明的制备方法之一、二步骤(1)中可将所述混合物料注入模具用200至400Mpa的压力在压力机上压制成型，得到初型预制件。

本发明的制备方法之一、二本发明步骤中所说的气氛炉气氛为：分解氨、氮气、氢气或吸热性煤气。

本发明通过使用压力机压制陶瓷颗粒与金属粉末初型物成型，增加了初型物的密度,然后将初型物放入气氛炉烧结,烧结过程中初型物体积收缩较小，成品后金属与陶瓷颗粒分布均匀,相互配合，产品质量非常稳定，人员的技术水平对产品质量影响不是很大，对温度、时间等工艺条件要求不是很苛刻，保证产品的使用寿命，可满足现今大型设备的工况需要，适用于工厂的规模化生产。

大量实践证明，任何金属的磨损取决于金属的硬度Hm与磨料的硬度Ha的比值，称之磨损率，磨损率Hm/Ha>1.25时磨损就小，当Hm/Ha<0.8时研磨体就处于高磨损区域。当Hm=Ha（约在0.8<Hm/Ha<1.25）就出在过渡磨损区，一般矿石水泥煤块物料中含有不同类型氧化硅如石英，它莫氏硬度7级，维氏硬度Hv1100，而磨机中一般钢球衬板淬火后维氏硬度只有Hv680左右，故这样研磨体材料大多处于高磨损区域，由此得出结论要减少研磨体磨损，只有大幅度体高研磨体的硬度。本发明正是根据这一原则，用由金属粉末与陶瓷颗粒烧结组成复合材料,来提高研磨体的硬度，即陶瓷和母体金属（金属粉末烧结物）结合构成合金金属陶瓷复合（磨球）研磨体。高硬度研磨体耐磨性能指标为，母体金属材料维氏硬度硬度HV660至HV760（可根据需要淬火调整）增强相陶瓷颗粒HV硬度为1400，抗冲击能力指标为10MPa。复合材料研磨体中陶瓷相硬度(Hv1300)将大大高于一般淬火硬度的钢球衬板板锤的硬度，也明显高于矿石物料中石英的硬度（Hv1100），即复合材料研磨体的磨损就会大幅降低。

研究表明，比较理想的金属陶瓷的组织结构型式是，金属基体形成一种连续的薄膜，将均匀的陶瓷颗粒包裹住，在本发明设计的金属陶瓷复合材料这种结构中，陶瓷相所承受的机械应力由连续包裹陶瓷的金属基体来分散，而金属基体则由于均匀分布在陶瓷颗粒之间获得强化。在磨损初期，基体金属受磨粒尖角的切削作用优先磨损下陷，陶瓷颗粒逐渐凸起，承受磨粒的冲击和切削，此时处在凹陷中的基体金属被冲击和切削的机率相对减少，同时反过来基体金属对陶瓷颗粒起到良好的固定和支撑，正是这种互为保护和支撑，从而使整体材料的强度、抗冲击韧性耐磨性都得到改进提高。

本发明改善了陶瓷颗粒的选用范围，碳化物、氧化物、氮化物硬质合金都可以作为用料。本发明使用大颗粒的陶瓷颗粒，使颗粒在金属基体上钉孔深度相对小颗粒深，起到小颗粒起不到的抗磨粒磨损的骨干作用，不但不会降低产品的韧性，还能提高产品的耐磨性，增加使用寿命。磨粒的大小还应与研磨物料的种类性质结合考虑。通过至少一种类型的金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或金属硼化物，以及金属间化合物，增强其结构性能。

本发明将陶瓷颗粒的耐磨性和金属材料的机械性能完美结合，极大的提高传统金属材料的硬度、耐磨性。比传统高铬铸铁磨球的使用寿命提高1~1.9倍(按本发明金属陶瓷复合研磨体实例1中成分试样制作成试验试块，与相同成分传统高铬铸铁磨球制作的试样，放在MMH-5环块三体磨损试验机上进行对比磨损试验，上试样分别为金属陶瓷复合试块和同材质的传统高铬合金球试块，磨料为石英砂。主轴转速30转/分，载荷用砝码加载方式，单轴试验力3公斤，每磨2小时对两种不同试样进行清洗干燥称重计算，通过对比，金属陶瓷复合材料磨球在三体磨损试验机上磨损性能是传统高铬铸铁磨球的1.9倍，用其他实例2及3中陶瓷复合磨球与传统高铬磨球进行对比磨损试验，也分别比传统磨球提高到1-1.5倍)从而节约大量的金属材料，提高生产效率。衬板及锤头的寿命提高2.5倍以上。

本发明即充分利用了陶瓷材料高耐磨性的优点又充分发挥碳钢金属粉末烧制成耐磨垫层所达到的高韧性（冲击韧性Akv/J在25），可以完全满足大型球磨机破碎机对耐磨件的韧性要求，同时又节约了价值较高价值的合金材料，使制得的耐磨件耐磨性韧性达到高度的统一。（例用AB两组分压制成型然后烧结淬火所得到的合金金属陶瓷复合耐磨制品）

本发明使用的陶瓷颗粒比重比金属材料比重小，比重只有5.5至6.8，（根据加入陶瓷数量而不同），磨机装载同体积同尺寸的磨球及衬板重量相对轻，磨机负载相对较轻，电力能源消耗会相对降低。

附图说明

图1为本发明的金属复合陶瓷磨球的剖面图。

图2为本发明的金属复合陶瓷球磨机衬板的剖面图。

图3为本发明的金属复合陶瓷破碎机锤头的剖面图。

图4为本发明的金属复合陶瓷辊压机辊套的剖面图。

具体实施方式

图1中展示了金属陶瓷复合磨球剖面，陶瓷颗粒１被金属母体２包覆形状。金属母体２是金属（合金）粉末烧结物。

图2中，展示了金属陶瓷复合衬板剖面，中心线左边是A组分即耐磨部分，是陶瓷颗粒１被金属母体２包覆形状。金属母体２是金属（合金）粉末烧结物。中心线右边是B组份韧性部分（即单质金属粉末烧结物）。制备方法见实施例4。

图3为中展示了合金金属陶瓷复合锤头剖面，中心线左边是A组分即耐磨部分，是陶瓷颗粒１被金属母体２包覆形状。金属母体２是金属（合金）粉末烧结物。中心线右边是B组份韧性部分，即单质金属粉末烧结物。制备方法见实施例5。

图4为本发明的合金金属复合陶瓷辊压机辊套的剖面图。4为辊轴，3为辊套剖面，辊套剖面中陶瓷颗粒１被金属母体２包覆形状。金属母体２是金属（合金）粉末烧结物。制备方法见实施例6。

实施例1

用作水泥厂球磨机磨球的本发明制备方法

首先，将粒度直径为3-4mm的碳化硅陶瓷颗粒与粒度为100目~200目的金属粉末（其中高碳铬铁金属粉末25%、钼铁粉1％及铁粉73%、碳粉1％）用硬脂酸锌混合均匀得到混合物，其中，碳化硅颗粒占金属粉末总重量的50%，硬脂酸锌占金属粉末总重量的0.2%。

1、将混合物注入直径100mm磨球模具中，在压力机上用300MPa压力压实成型。

2、脱模后将金属陶瓷混合物预制件放入气氛炉中烧结，制得半成品磨球。

3、气氛炉中气氛为分解氨气，烧结温度为1250℃，烧结时间50分钟。

4、将半成品磨球放入热处理炉中淬火，淬火温度为980℃，保温240分钟出炉空冷。

5、淬火后放入热处理炉中回火，回火温度为260℃，180分钟保温炉冷，得金属陶瓷复合磨球。见图1所示。

6制得金属陶瓷复合磨球,母体金属维氏硬度为Hv713母体金属包覆陶瓷颗粒硬度Hv1380。

实施例2

用作电厂磨煤机用磨球的本发明制备方法

首先，将粒度直径为2-3mm的三氧化二铝陶瓷颗粒与粒度为100目~200目的金属粉末（其中高碳铬铁金属粉末10％，铁粉87.5％，碳粉2.5％）用机油混合均匀得到混合物。其中，三氧化二铝陶瓷颗粒占金属粉末总重量的40%，机油占总重量1%。

1、将混合物倒入直径60mm的磨球模具中，在压力机上用250MPa压力压实成型。

2、脱模后将金属陶瓷混合物预制件放入气氛炉中烧结，制得半成品磨球。

3、气氛炉中气氛为分解氨气，烧结温度为1220℃，烧结时间30分钟。

4、将半成品磨球放入热处理炉中淬火，淬火温度为930℃，保温180分钟出炉空冷。

5、淬火后放入热处理炉中回火，回火温度为260℃，时间180分钟炉冷。

6、制得金属陶瓷复合磨球,母体金属维氏硬度为Hv642母体金属包覆陶瓷颗粒维氏硬度Hv1300。

实施例3

用作矿山选矿厂用球磨机磨球的本发明制备方法

首先，将粒度直径为2mm的二氧化锆陶瓷颗粒与粒度为100目~200目的金属粉末（其中高碳铬铁金属粉末15％与铁粉83.2％及碳粉1.8％）用水混合均匀得到混合物，其中，二氧化锆陶瓷颗粒占金属粉末总重量的30%，水占总重量2%。

1、将混合物倒入直径50MM的磨球模具中，在压力机上用220Mpa压力压实成型。

2、脱模后将混合物预制件放入气氛炉中烧结。

3、气氛炉中气氛为分解氨气，烧结温度为1250℃，烧结时间45分钟。得半成品磨球。

4、将半成品磨球放入热处理炉中淬火，淬火温度为950℃，保温120分钟出炉空冷。。

5、淬火后放入热处理炉中回火，回火温度为260℃，时间120分钟炉冷。

6、制得金属陶瓷复合磨球母体维氏硬度为Hv700母体金属包覆陶瓷颗粒硬度Hv1360。

实施例4

用作发电厂球磨机衬板（见图2）的本发明制备方法

首先，将粒度直径为2-3mm的三氧化二铝陶瓷颗粒90%与直径为2-3mm的碳化硼陶瓷颗粒10%混合后，与粒度为100目~200目的金属粉末（其中高碳铬铁金属粉末10％、铁粉87.5％、碳粉2.5％）用机油混合均匀得到A组分混合物，其中，混合后的陶瓷颗粒占金属粉末总重量的35%，机油占总重量1%。其次将100至200目的低碳钢粉末加入1%机油作为B组分。

1、将AB两种组分分别放置于模具中，将A组分材料放置在制品使用时与物料发生磨损的位置（即波浪位置）如图2，A组分材料放置数量为衬板厚度60%。将单质金属粉末B组分材料（即韧性组分）放置在制品使用时不须于物料发生磨损的位置如图2中3所示，（即与球磨机筒体接触位置）B组分材料放置数量为衬板厚度的30%，然后将AB组分在压机上用280Mpa压力压制成型得初型复合预制品。

2、脱模后将混合物预制件放入气氛炉中烧结。

3、气氛炉中气氛为分解氨气，烧结温度为1220℃，烧结时间60分钟。

4、将半成品球磨机衬板放入热处理炉中淬火，淬火温度为950℃，保温120分钟出炉空冷。

5、淬火后放入热处理炉中回火，回火温度为260℃，时间120分钟炉冷。

6、制得合金金属陶瓷复合衬板母体维氏硬度为Hv700母体金属包覆陶瓷颗粒硬度Hv1360，衬板下部即与球磨机安装面为烧制成的低碳钢的韧性材质，冲击韧度Akv/J可达25。

实施例5

实施例5用作矿山选矿厂用板锤式破碎机锤头的本发明制备方法。

1、首先，将粒度直径为2mm的二氧化锆陶瓷颗粒与粒度为100目~200目的金属粉末（其中高碳铬铁金属粉末33.5％与铁粉66％及碳粉0.5％）用水混合均匀得到混合物，其中，二氧化锆陶瓷颗粒占金属粉末总重量的25%，水占总重量0.2%将此称A组分。其次将100至200目的低碳钢粉末加入0.2%水作为B组。

2、将AB两种组分分别放置于模具中，将A组分材料放置在制品使用时与物料发生磨损的位置（即锤头位置），图3中12位置，A组分材料放置数量为锤头长度约30%。将单质金属粉末B组分材料（即韧性组分）放置在制品使用时不须于物料发生磨损的位置，（即锤柄位置），图3中3所示，B组分材料放置数量为锤头长度的60%，然后将AB组分在压机上用250Mpa压力压制成型得初型复合预制品。

3、脱模后将混合物预制件放入气氛炉中烧结。

4、气氛炉中气氛为分解氨气，烧结温度为1250℃，烧结时间90分钟。得半成品锤头。

5、将半成品锤头放入热处理炉中淬火，淬火温度为990℃，保温100分钟出炉空冷。

6、淬火后放入热处理炉中回火，回火温度为260℃，时间100分钟炉冷。

制得金属陶瓷复合磨球母体维氏硬度为Hv700母体金属包覆陶瓷颗粒硬度Hv1360锤柄部即分为烧制成的低碳钢的韧性材质，冲击韧度Akv/J可达25。

实施例6

实施例6水泥厂辊压机辊套的本发明制备方法。

1、首先，将粒度直径为3-4mm的刚玉陶瓷颗粒50%，粒度直径为3-4mm的二氧化锆陶瓷颗粒50%混合，然后将混合后陶瓷颗粒与粒度为100目~200目的金属粉末（其中高碳铬铁金属粉末42%，及铁粉58%）用硬脂酸锌混合均匀得到混合物，其中，陶瓷颗粒占金属粉末总重量的20%，硬脂酸锌占金属粉末总重量的0.2%。

2、将混合物注入模具中，在压力机上用300MPa压力压实成型。

3、脱模后将合金金属陶瓷混合物预制件放入气氛炉中烧结，制得半成品辊压机辊套。

4、气氛炉中气氛为分解氨气，烧结温度为1250℃，烧结时间50分钟。

5、将半成品辊套放入热处理炉中淬火，淬火温度为1000℃，保温240分钟出炉空冷。

6、淬火后放入热处理炉中回火，淬火温度为260℃，时间240分钟炉冷。得到金属陶瓷复合辊套。见图4所示。

7、制得金属陶瓷辊套,母体金属维氏硬度为Hv680母体金属包覆陶瓷颗粒硬度Hv1300。

Claims (11)

1.一种金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

制备金属陶瓷颗粒预制件：将陶瓷颗粒与金属粉末用助剂混合均匀得到混合物A组分，其原料的重量配比为:陶瓷颗粒20~60份，金属粉末80~40份，助剂0.5~2.5份；

另取金属粉末为B组分，将AB两种组分依次放置于模具中，压制，得到有AB两种组分的初型预制件；

②将初型预制件放入气氛炉内烧结，烧结温度为1100~1250℃,烧结时间为20~50分钟,得半成品；

③将半成品放入热处理炉中淬火，淬火温度为920℃-1000℃；

④放入热处理炉中回火，回火温度为260-280℃，得到金属陶瓷复合耐磨制品。

2.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：所述金属陶瓷复合耐磨制品包括金属陶瓷复合衬板、金属陶瓷复合球磨机磨球、金属陶瓷复合破碎机锤头、锷板、护板、金属陶瓷辊压机复合辊套。

3.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：步骤中A组分原料的重量配比为陶瓷颗粒30~50份;合金金属粉末70~50份;助剂0.5~2.5份。

4.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：所述步骤中的陶瓷颗粒为氧化物陶瓷颗粒、氮化物陶瓷颗粒、碳化物陶瓷颗粒或硼化物陶瓷颗粒，或其中两种以上混合物。

5.根据权利要求4所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：所述步骤中所述的陶瓷颗粒为：氧化物陶瓷颗粒包括：三氧化二铝陶瓷颗粒、二氧化锆陶瓷颗粒；碳化物陶瓷颗粒包括：碳化硅陶瓷颗粒、碳化硼陶瓷颗粒、碳化钨陶瓷颗粒、碳化钛陶瓷颗粒；硼化物陶瓷颗粒包括：二硼化钛陶瓷颗粒、二硼化锆陶瓷颗粒；氮化物陶瓷颗粒包括氮化铝陶瓷颗粒、氮化硅陶瓷颗粒、氮化硼陶瓷颗粒。

6.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：步骤所述的金属粉末是钼铁粉、铁粉、钼粉、镍粉、铜粉、锰铁合金粉末、铬铁合金粉末、硼铁合金粉末、硅铁合金粉末、钛铁合金粉末、钒铁合金粉末或稀土合金粉末，或其中两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：步骤中陶瓷颗粒的粒度直径为0.5mm~5mm;A组分和B组分的金属粉末的粒度为100目~200目。

8.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：步骤所述的助剂为：机油、乙醇、硬脂酸锌、硬脂酸锂、合成蜡、水,或其中两种以上的混合物。

9.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：所述步骤中将混合物料注入模具，在压力为200至400MPa压力机上压制成型，压制得到初型预制件。

10.根据权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法，其特征在于：所述步骤②中所述的气氛炉气氛为：分解氨、氮气、氢气或吸热性煤气。

11.一种权利要求1所述金属陶瓷复合耐磨制品的制备方法所生产的金属陶瓷复合耐磨制品。