CN107740095A - 金属复合耐磨板 - Google Patents

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易大伟
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
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Abstract

本发明公开了一种金属复合耐磨板，涉及金属材料领域。所述金属复合耐磨板的制备是通过在合金金属工作面的网格凹陷槽内设置相应形状的金属陶瓷网，将胶体二氧化硅涂覆在合金属工作面上和金属陶瓷网内，将陶瓷纤维填充在金属陶瓷网内；在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末和高温防氧化防脱碳涂料，放入真空炉，在温度为1050℃～1120℃、真空度为0.1Pa下烧结；冷却后，从真空炉中取出，即得。本发明所述金属复合耐磨板硬度及耐磨性较高，而且制备方法简单。

Description

金属复合耐磨板
技术领域
本发明涉及金属材料领域，具体涉及一种金属复合耐磨板。
背景技术
耐磨钢板因具有高耐磨性能和较好冲击性能而广泛应用于各个行业，与其他材料相比，具有很高的性价比，已经受到越来越多行业和厂家的青睐。众所周知，陶瓷具有高的耐磨损性能，金属具有好的加工性。这些性能很难在同一材料中协调一致，为了解决这一矛盾，使用复合材料是较好的选择。目前陶瓷耐磨钢板复合材料主要通过堆焊方法、铸造法等制备而成。然而，传统的制备方法不仅存在工艺复杂、成本高、劳动强度大等问题，而且陶瓷颗粒和金属的结合强度不高。
发明内容
为了解决现有技术当中存在的问题，本发明提供了一种金属复合耐磨板及其制备方法，为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一方面，提供了一种金属复合耐磨板的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1)将合金金属工作面用铸造或机械加工制成网格凹陷槽，在合金金属工作面网格凹陷槽内设置有相应形状的金属陶瓷网；
2)将胶体二氧化硅涂覆在合金属工作面上和金属陶瓷网内，将陶瓷纤维填充在金属陶瓷网内；
3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末；
4)放入真空炉，在温度为1050℃～1120℃、真空度为0.1Pa下烧结；
5)冷却后，从真空炉中取出，即得。
进一步的，所述步骤1)中所述网格凹陷槽凹陷的深度为10mm-60mm。
进一步的，所述步骤3)自熔性合金粉末与无水乙醇混合后进行涂覆，其中无水乙醇的加入量为自熔性合金粉末质量的2％～6％。
进一步的，所述步骤3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末后，将金属陶瓷复合板整体于90℃-100℃下干燥。
进一步的，在步骤3)之后步骤4)放入真空炉之前还包括在合金金属工作面的外表面涂覆高温防氧化防脱碳涂料。
进一步的，所述合金金属为低碳合金钢。
另一方面，提供了一种由上述制备方法制备而成的金属复合耐磨板。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、自熔性合金通过合金金属工作面网格凹陷槽与合金金属和金属陶瓷网冶金结合，结合强度高；
2、通过胶体二氧化硅、陶瓷纤维和自熔性合金形成耐磨层，增强复合耐磨板的耐磨性能；
3、解决了陶瓷和金属基体结合难的难题，避免了浇注工艺带来的铁水高温下与陶瓷的热膨胀系数的不同而引起陶瓷碎裂的缺陷；
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述。
实施例1
一种金属复合耐磨板的制备方法，参考图1，所述方法包括如下步骤：
1)将合金金属工作面用铸造或机械加工制成网格凹陷槽，凹陷的深度为10mm，在合金金属工作面网格凹陷槽内设置有相应形状的金属陶瓷网；
2)将胶体二氧化硅涂覆在合金属工作面上和金属陶瓷网内，将陶瓷纤维填充在金属陶瓷网内；
3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末；
4)放入真空炉，在温度为1050℃、真空度为0.1Pa下烧结，自熔性合金粉末发生熔融并与耐磨件基体产生牢固的冶金结合，金属陶瓷网被自熔性合金牢固地包裹在合金金属工作面凹陷槽；
5)冷却后，从真空炉中取出，即得。
进一步的，所述步骤3)自熔性合金粉末与无水乙醇混合后进行涂覆，其中无水乙醇的加入量为自熔性合金粉末质量的2％。
进一步的，所述步骤3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末后，将金属陶瓷复合板整体于90℃-100℃下干燥。
进一步的，在步骤3)之后步骤4)放入真空炉之前还包括在合金金属工作面的外表面涂覆高温防氧化防脱碳涂料，防止耐磨材料表面氧化形成脱碳层。
本实施例中所述合金金属为低碳合金钢。
另一方面，提供了一种由上述制备方法制备而成的金属复合耐磨板，所述金属复合耐磨板的硬度为HRC70。
实施例2
一种金属复合耐磨板的制备方法，参考图1，所述方法包括如下步骤：
1)将合金金属工作面用铸造或机械加工制成网格凹陷槽，凹陷的深度为30mm，在合金金属工作面网格凹陷槽内设置有相应形状的金属陶瓷网；
2)将胶体二氧化硅涂覆在合金属工作面上和金属陶瓷网内，将陶瓷纤维填充在金属陶瓷网内；
3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末；
4)放入真空炉，在温度为1100℃、真空度为0.1Pa下烧结，自熔性合金粉末发生熔融并与耐磨件基体产生牢固的冶金结合，金属陶瓷网被自熔性合金牢固地包裹在合金金属工作面凹陷槽；
5)冷却后，从真空炉中取出，即得。
进一步的，所述步骤3)自熔性合金粉末与无水乙醇混合后进行涂覆，其中无水乙醇的加入量为自熔性合金粉末质量的6％。
进一步的，所述步骤3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末后，将金属陶瓷复合板整体于90℃-100℃下干燥。
进一步的，在步骤3)之后步骤4)放入真空炉之前还包括在合金金属工作面的外表面涂覆高温防氧化防脱碳涂料，防止耐磨材料表面氧化形成脱碳层。
本实施例中所述合金金属为低碳合金钢。
另一方面，提供了一种由上述制备方法制备而成的金属复合耐磨板，所述金属复合耐磨板的硬度为HRC75。
实施例3
一种金属复合耐磨板的制备方法，参考图1，所述方法包括如下步骤：
1)将合金金属工作面用铸造或机械加工制成网格凹陷槽，凹陷的深度为60mm，在合金金属工作面网格凹陷槽内设置有相应形状的金属陶瓷网；
2)将胶体二氧化硅涂覆在合金属工作面上和金属陶瓷网内，将陶瓷纤维填充在金属陶瓷网内；
3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末；
4)放入真空炉，在温度为1120℃、真空度为0.1Pa下烧结，自熔性合金粉末发生熔融并与耐磨件基体产生牢固的冶金结合，金属陶瓷网被自熔性合金牢固地包裹在合金金属工作面凹陷槽；
5)冷却后，从真空炉中取出，即得。
进一步的，所述步骤3)自熔性合金粉末与无水乙醇混合后进行涂覆，其中无水乙醇的加入量为自熔性合金粉末质量的4％。
进一步的，所述步骤3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末后，将金属陶瓷复合板整体于90℃-100℃下干燥。
进一步的，在步骤3)之后步骤4)放入真空炉之前还包括在合金金属工作面的外表面涂覆高温防氧化防脱碳涂料，防止耐磨材料表面氧化形成脱碳层。
本实施例中所述合金金属为低碳合金钢。
另一方面，提供了一种由上述制备方法制备而成的金属复合耐磨板，所述金属复合耐磨板的硬度为HRC80。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种金属复合耐磨板的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
1)将合金金属工作面用铸造或机械加工制成网格凹陷槽，在合金金属工作面网格凹陷槽内设置有相应形状的金属陶瓷网；
2)将胶体二氧化硅涂覆在合金属工作面上和金属陶瓷网内，将陶瓷纤维填充在金属陶瓷网内；
3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末；
4)放入真空炉，在温度为1050℃～1120℃、真空度为0.1Pa下烧结；
5)冷却后，从真空炉中取出，即得。
2.根据权利要求1所述的一种金属复合耐磨板的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中所述网格凹陷槽凹陷的深度为10mm-60mm。
3.根据权利要求1所述的一种金属复合耐磨板的制备方法，其特征在于：所述步骤3)自熔性合金粉末与无水乙醇混合后进行涂覆，其中无水乙醇的加入量为自熔性合金粉末质量的2％～6％。
4.根据权利要求3所述的一种金属复合耐磨板的制备方法，其特征在于：所述步骤3)在合金金属工作面上和金属陶瓷网内涂覆自熔性合金粉末后，将金属陶瓷复合板整体于90℃-100℃下干燥。
5.根据权利要求1所述的一种金属复合耐磨板的制备方法，其特征在于：在步骤3)之后步骤4)放入真空炉之前还包括在合金金属工作面的外表面涂覆高温防氧化防脱碳涂料。
6.根据权利要求1所述的一种金属复合耐磨板的制备方法，其特征在于：所述合金金属为低碳合金钢。
7.一种如权利要求1-6中任意一项所述的金属复合耐磨板，其特征在于：所述金属复合耐磨板由权利要求1-6中任一项所述的制备方法制备而成。
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