CN109128098B - 陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法，该方法利用陶瓷粉制作符合规格的陶瓷颗粒；利用粘结剂将陶瓷颗粒及锰钢粉进行混合，形成锰钢粉‑陶瓷颗粒混合物；将锰钢粉‑陶瓷颗粒混合物填充压实至预定模具中烘干处理，得到陶瓷芯块；将预定数量的陶瓷芯块填充至耐磨件模具中，向耐磨件模具内浇铸高锰钢金属液；将注入高锰钢金属液后的耐磨件模具内的铸件取出后进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢复合耐磨件。本申请通过相同或相近似规格的陶瓷颗粒与锰钢粉进行粘结，在压实状态下，保证陶瓷芯块的密度，进一步的，利用高锰钢金属液注入至陶瓷芯块之间、外表面以及陶瓷芯块内部通孔的部位，水韧处理后保证陶瓷高锰钢复合耐磨件的耐磨性。

Description

陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法

技术领域

本发明属于耐磨件铸造技术领域，涉及一种陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法。

背景技术

磨机耐磨球、耐磨件广泛应用于各类黑色和有色金属矿山选矿厂、火力发电厂、水泥厂、耐火材料厂等行业，用于粉碎球磨机中的物料。球磨机在工作过程中，耐磨球属于主要易磨损件，其使用量大成本高，因此对耐磨球表面的耐磨性，耐磨球的冲击韧性等性能要求较高。国内外大部分工矿企业采用低铬球，高铬球或锻轧球作为研磨体。其中，锻轧球破碎少，但消耗高，变形率高；高铬球消耗低，但是有大量破碎现象；低铬球消耗和破碎率介于高铬球和锻轧球之间。

针对上述如何提高耐磨球，耐磨件的耐磨性能进而提高球磨机的研磨效率的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为了解决如何提高耐磨球、耐磨件的耐磨性能进而提高球磨机的研磨效率的问题，本申请提供了一种陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法，具体技术方案如下：

一种陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法，包括：

利用第一预定规格的陶瓷粉制作符合第二预定规格的陶瓷颗粒；

利用预定类型的粘结剂将符合第二预定规格的陶瓷颗粒以及第三预定规格的锰钢粉进行混合处理，形成锰钢粉-陶瓷颗粒混合物；

将锰钢粉-陶瓷颗粒混合物填充压实至预定模具中进行烘干处理，得到预定形状的陶瓷芯块；

将得到的预定数量的具备预定形状的陶瓷芯块填充至耐磨件模具中，向耐磨件模具内陶瓷芯块周围以及陶瓷芯块内部通孔浇铸第四预定规格的高锰钢金属液；

按照预定方式将注入高锰钢金属液后的耐磨件模具内的铸件取出后进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢复合耐磨件。

通过相同或相近似规格的陶瓷颗粒与锰钢粉进行粘结，在压实状态下，保证陶瓷芯块的密度，进一步的，利用高锰钢金属液注入至陶瓷芯块之间、外表面以及陶瓷芯块内部通孔的部位，水韧处理后保证陶瓷高锰钢复合耐磨件的耐磨性。

可选的，利用第一预定规格的陶瓷粉制作符合第二预定规格的陶瓷颗粒，包括：

通过等静压机采用预定压力值将第一预定规格的陶瓷粉压成块；

在第一温度下对压成块的陶瓷粉进行预烧，预烧完成后自然冷却至常温；

将冷却至常温的块状的陶瓷粉进行破碎处理，筛选出符合第五预定规格的陶瓷颗粒；

在第二温度下将第五预定规格的陶瓷颗粒再次进行烧结，达到第二温度后保温第一预定时长后冷却至常温，得到符合第二预定规格的陶瓷颗粒。

可选的，预定压力值为至少45T，第一温度为1100-1200℃，第二温度为1650-1700℃，符合第五预定规格的陶瓷颗粒的粒径直径为1-3mm，第一预定时长为1.5-2.5小时。

通过设置的上述数值，可以保证陶瓷颗粒的密度以及大小，进而保证后续铸件之后得到的陶瓷高锰钢复合耐磨件的耐磨性。

可选的，第一预定规格的陶瓷粉是粒径直径为30-120um的氧化锆增韧三氧化二铝，符合第二预定规格的陶瓷颗粒是形状不规则的粒径直径为1-3mm的陶瓷颗粒。

可选的，预定类型的粘结剂包括硅酸钠和工业糖浆，第三预定规格的锰钢粉的特征：粒径直径为30-120um，各元素含量配比为碳C:0.90-1.20、硅Si:0.30-0.80、锰Mn:11.00-14.00、磷P≤0.035、硫S≤0.030。

可选的，预定模具的腔体内表面具备预定形状的凸起。

可选的，在将得到的预定数量的具备预定形状的陶瓷芯块填充至耐磨件模具中之后，该方法还包括：

在预定数量的陶瓷芯块之间形成的中间空间内填充泡沫。

可选的，该向耐磨件模具内陶瓷芯块周围以及陶瓷芯块内部通孔浇铸第四预定规格的高锰钢金属液，包括：

将耐磨件模具预热至第三温度，将第四温度的高锰钢金属液注入至模具内陶瓷芯块周围以及陶瓷芯块内部通孔内；

该按照预定方式将注入高锰钢金属液后的耐磨件模具内的铸件取出后进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢复合耐磨件，包括：

在注入高锰钢金属液后保温第二预定时长，在铸件温度位于预定温度范围内时取出放入热处理炉，加热至第五温度并保温第三预定时长；

将保温达到第三预定时长的铸件进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢复合耐磨件。

可选的，第三温度为290℃-310℃，第四温度为1550℃-1600℃，预定温度范围为850℃～950℃，第二预定时长为20-25分钟，第五温度为1000℃-1100℃，第三预定时长为0.5-1.5小时。

可选的，耐磨件模具包括第一金属部、第二金属部，第一金属部和第二金属部的内腔对形成耐磨件模具的本体腔型，本体腔型用于盛放预定数量的陶瓷芯块；第一金属部内形成有与外部浇口连通的内浇道，内浇道与本体腔型连通。

本申请以高锰钢为基体，陶瓷颗粒作为增强相，硬质相-陶瓷硬度高达HV1400、基体高锰钢冲击值≥100J/㎝2以上，高锰钢粉料与陶瓷颗粒经过搅拌压实，高锰钢粉料均匀裹附在陶瓷颗粒周围，为陶瓷颗粒提供保护以抵抗浇铸过程中高锰钢金属液对陶瓷颗粒的强热冲击，确保陶瓷颗粒完整、无裂纹，并利用高锰钢金属液的高温将热量传导至陶瓷颗粒周边的高锰钢粉料使之溶化并与高锰钢金属液溶合为高锰钢陶瓷颗粒复合体，当陶瓷颗粒不规则多菱形凹凸不平的表面与合金液润湿时，其颗粒表面本身即可作为形核剂，按异质形核规律进行形核，促进组织细化。颗粒周围的锰钢粉料在合金液冲刷下形成大量游离晶粒继而形成大量等轴晶组织，从而在陶瓷颗粒周围形成细化等轴晶奥氏体组织.在液固转化过程中，由于异质形核作用及颗粒周围形成的大量游离晶的作用下颗粒周围的合金液首先转化为固相。该复合耐磨层经过水韧处理后，在靠近陶瓷颗粒部位形成中锰合金钢组织(Mn10)，远离陶瓷颗粒部位形成高锰合金钢组织(Mn18)，两种合金钢同为奥氏体组织，同时硬度亦为靠近陶瓷颗粒部位为HB230-350，远离陶瓷颗粒部位硬度为HB190-230，并与高硬度(HV1400)的陶瓷颗粒一同形成由高逐渐到低的硬度曲线，充分利用陶瓷颗粒的高硬度高耐磨性能抵抗磨损，并由陶瓷颗粒周围的极易加工硬化的中锰合金钢组织(Mn10)为陶瓷颗粒提供足够的支撑保护作用，使陶瓷颗粒不易脱落。同为奥氏体组织的中锰合金钢组织(Mn10)逐渐过渡到高锰合金钢组织(Mn18)，保持基体高锰钢的原有高抗冲击性能。实现既耐磨又耐冲击的完美组合。

在保持高锰钢原有的加工硬化耐冲击性能的同时提高了高锰钢的低冲击工矿下的耐磨性能，耐磨性是普通低铬球2倍、锻造钢球的2.2倍以上；破碎率≤0.1％(大大低于国家标准和同类企业水平)。由于本发明提供的这种矿山专用耐磨球耐磨性能好单仓磨耗低，研磨效率高，磨机内钢球的级配稳定不易发生变化，不仅在一定程度上增加了矿粉细度、提高了台时产量，而且还保证了矿粉质量；同时延长了补加球的周期，大大减轻了工人劳动强度，尤其大大减少了补加球的数量。

本申请工艺简单、成本低廉；应用粉末冶金工艺制备陶瓷颗粒与金属粉末组成的陶瓷芯块，通过冶金烧结工艺解决了预制芯块与铸件本体浸润和复合的问题，使复合层(即耐磨层)与耐磨球本体融合在一起，没有明显边界。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请一个实施例中提供的陶瓷高锰钢耐磨件铸造方法的流程图；

图2是本申请一个实施例中提供的利用第一预定规格的陶瓷粉制作符合第二预定规格的陶瓷颗粒时的流程图；

图3是本申请一个实施例中提供的预定模具的两个组成部分的示意图；

图4是通过图3所示的模具制作完成的单个陶瓷芯块的示意图；

图5是本申请一个实施例中提供的耐磨件模具的结构示意图；

图6是本申请一个实施例中提供的放置有陶瓷芯块的耐磨件模具的示意图；

图7是本申请一个实施例中提供的耐磨件模具待浇铸时的示意图；

图8是本申请一个实施例中提供的耐磨件的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请提供的陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法，应用粉末冶金工艺制备增强相，通过冶金烧结工艺浇注金属液，实现金属基体与增强相的浸润和复合，增强相的组织结构特征使其具有很高的强度和耐磨性能，可有效控制增强相厚度并实现大面积复合，使增强相与金属基体融合在一起没有明显界限，提高其耐磨寿命；同时由于增强相与金属基体的收缩率，热膨胀系数，密度等多方面的区别，因此金属基体的裂纹无法扩展到增强相，反之增强相出现裂纹，也只局限于增强相本身而不扩展至基体，从而实现抗裂的效果。

本申请实施例中利用陶瓷粉粒和锰钢粉作为增强相的原料，Mn13Cr2作为浇注的金属液制备耐磨件。在一种可能的实现方式中，请参见图1所示，其是本申请一个实施例中提供的陶瓷高锰钢耐磨件铸造方法的流程图，该陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法可以包括如下步骤：

S1、利用第一预定规格的陶瓷粉制作符合第二预定规格的陶瓷颗粒。

在利用第一预定规格的陶瓷粉制作符合第二预定规格的陶瓷颗粒时，可以参见图2中的步骤：

S11、通过等静压机采用预定压力值将第一预定规格的陶瓷粉压成块。

这里的预定压力值可以采用至少45T，比如50T，以保证压成块的陶瓷粉的硬度或密度达到要求。显然，等静压机采用的预定压力值越大，得到的陶瓷粉压成块的密度越高。

第一预定规格的陶瓷粉可以选用粒径直径为30-120um的氧化锆增韧三氧化二铝，即ZrO2增韧Al2O3。经试验，选用ZrO2增韧Al2O3制作出的耐磨件质量较高，显然，也可以选用其他类型的陶瓷粉，本申请对陶瓷粉的类型不进行限定。

S12、在第一温度下对压成块的陶瓷粉进行预烧，预烧完成后自然冷却至常温。

在一种可能的实现方式中，第一温度可以为1100-1200℃，在第一温度下对压成块的陶瓷粉进行预烧，预烧完成后在炉内自然冷却至常温。这里的常温是生产时的常温，比如20-35℃，冷却至常温后便于后续的破碎处理，本申请不对常温的温度进行限制。

S13、将冷却至常温的块状的陶瓷粉进行破碎处理，筛选出符合第五预定规格的陶瓷颗粒。

在一种可能的实现方式中，符合第五预定规格的陶瓷颗粒的粒径直径为1-3mm。

S14、在第二温度下将第五预定规格的陶瓷颗粒再次进行烧结，达到第二温度后保温第一预定时长后冷却至常温，得到符合第二预定规格的陶瓷颗粒。

在一种可能的实现方式中，第二温度为1650-1700℃，相对高于第一温度，也即在第一温度下进行预烧，在第二温度下进行烧结。这里所讲的第一预定时长可以为1.5-2.5小时，比如2小时，以保证对陶瓷颗粒进行充分烧结。

同样的，这里也不对常温的温度进行过多限定。在第二温度下将第五预定规格的陶瓷颗粒再次进行烧结，达到第二温度后保温第一预定时长后，仍旧在炉内冷却至常温。经过烧结后，陶瓷颗粒可能会存在小幅度的变形，因此这里得到的符合第二预定规格的陶瓷颗粒一般是指形状不规则的粒径直径为1-3mm的陶瓷颗粒。

S2、利用预定类型的粘结剂将符合第二预定规格的陶瓷颗粒以及第三预定规格的锰钢粉进行混合处理，形成锰钢粉-陶瓷颗粒混合物。

这里所用的第三预定规格的锰钢粉的粒径直径为30-120um，其各元素含量配比为碳C:0.90-1.20、硅Si:0.30-0.80、锰Mn:11.00-14.00、磷P≤0.035、硫S≤0.030。比如Mn占13％的锰钢粉。

这里所用的粘结剂可以包括硅酸钠Na₂SiO₃(俗称水玻璃)以及工业糖浆，可选的，Na₂SiO₃和工业糖浆的质量比为3:2，也即Na₂SiO₃的质量占比为60％，工业糖浆的质量占比40％。显然，在实际应用中也可以选用其他的粘结剂，比如无水乙醇、醋酸乙酯、无水甲醇等。

这样，则可以利用上述粘结剂、符合第二预定规格的陶瓷颗粒以及第三预定规格的锰钢粉进行混合，使锰钢粉及粘结剂均匀的裹覆在陶瓷颗粒表面形成锰钢粉-陶瓷颗粒混合物。

在一种可能的实现方式中，符合第二预定规格的陶瓷颗粒、锰钢粉和粘结剂的质量比可以为4.5:4.5:1。

S3、将锰钢粉-陶瓷颗粒混合物填充压实至预定模具中进行烘干处理，得到预定形状的陶瓷芯块。

这里的预定模具与耐磨件模具对应，一般的多个通过预定模具形成的陶瓷芯块在放入耐磨件模具中时，与耐磨件模具的本体腔型匹配。

比如，以耐磨件模具内的本体腔型为球形为例，预定模具的内腔可以是月牙形，对应的角度可以为10°-90°之间可以被360°整除的角度，比如20°、30°、45°、60°、90°等。举例来讲，当预定模具的内腔对应45°角度时，可以同时将8个陶瓷芯块放入至耐磨件模具的本体腔型内以组成一个球形。再举例来讲，当预定模具的内容对应60°时，可以同时将6个陶瓷芯块放入至耐磨件模具的本体腔型内以组成一个球形。

可选的，耐磨件模具的本体腔型也可以为其他的形状，对应的预定模具的内腔则与耐磨件模具的本体腔型匹配，以满足预定模具铸件后的多个陶瓷芯块可以拼在耐磨件模具的本体腔型中。

在实际应用中，为了能够使高锰钢金属液支撑住陶瓷芯块，以尽量避免陶瓷高锰钢耐磨件开裂，本申请中的预定模具的腔体内表面具备预定形状的凸起。比如图3所示，图3的(1)中的第一组成部11和图3的(2)中的第二组成部12组成形成有腔体的预定模具，第一组成部11的内表面具有预定形状的凸起111，图3的(1)中为圆柱体。另外，为了便于向预定模具内填充锰钢粉-陶瓷颗粒混合物，预定模具上还具备将腔体与预定模具外部连通的通孔121，图3中的这些通孔121位于第二组成部12上，图3的(3)示出了与图3的(2)不同角度的第二组成部。

一般来讲，预定模具的尺寸随耐磨球尺寸的规格发生变化，但形状通常不会发生变化。

在将锰钢粉-陶瓷颗粒混合物填充至预定模具后，利用等静压机压实，使陶瓷颗粒与高锰钢粉通过粘结剂彼此连接起来，烘干后脱模形成预定形状的陶瓷芯块。比如图4中的月牙形的陶瓷芯块。

经过上述步骤得到的陶瓷芯块在后续浇铸高温的高锰钢金属液的过程中不会被冲散。

S4、将得到的预定数量的具备预定形状的陶瓷芯块填充至耐磨件模具中，向耐磨件模具内陶瓷芯块周围以及陶瓷芯块内部通孔浇铸第四预定规格的高锰钢金属液。

请参见图5所示，其是本申请一个实施例中提供的耐磨件模具的结构示意图，该耐磨件模具包括第一金属部21和第二金属部22，第一金属部21和第二金属部均为金属材质，第一金属部21和第二金属部22的内腔形成耐磨件模具的本体腔型23，本体腔型23用于盛放预定数量的陶瓷芯块，请参见图6所示，图6中的耐磨件模具的本体腔型23内盛放了多个陶瓷芯块40；第一金属部21内形成有与外部浇口24连通的内浇道25，内浇道25与本体腔型23连通。

实际应用中，在步骤S4之后，还可以在这些填充至耐磨件模具的本体腔型23内的预定数量的陶瓷芯块之间形成的中间空间内填充泡沫作为支撑物，以固定住各陶瓷芯块，避免这些陶瓷芯块在放置至耐磨件模具的本体腔型23内时发生偏移或倾斜，比如EPS泡沫。

在实际应用中，需要利用高温的高锰钢金属液进行浇铸。比如，第四预定规格的高锰钢金属液可以为Mn13Cr2。在浇铸后，填充的泡沫与高锰钢金属液混合。

在向耐磨件模具内陶瓷芯块周围以及所述陶瓷芯块内部通孔浇铸第四预定规格的高锰钢金属液时，可以将耐磨件模具预热至第三温度，将第四温度的高锰钢金属液注入至模具内陶瓷芯块周围以及陶瓷芯块内部通孔内，浇铸后的耐磨件模具可以参见图7所示，耐磨件模具内的空腔(耐磨件模具除去斜线所对应的区域)内需要浇铸高温的高锰钢金属液。

第三温度可以为290℃-310℃中任一温度，比如300℃；第四温度可以为1550℃-1600℃内任一温度，比如1580℃。

在浇铸后熔融金属靠静压力和毛细管力浸渗到芯块中，通过金属液的温度将陶瓷芯块烧结成陶瓷与金属相结合的冶金复合层，并将相邻的陶瓷芯块连接在一起形成整体。

S5、按照预定方式将注入高锰钢金属液后的耐磨件模具内的铸件取出后进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢耐磨件。

在执行步骤S5时，可以在注入高锰钢金属液后保温第二预定时长，在铸件温度位于预定温度范围内时取出放入热处理炉，加热至第五温度并保温第三预定时长；将保温达到第三预定时长的铸件进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢复合耐磨件。

这里的预定温度范围为850℃～950℃，第二预定时长为20-25分钟中的任一种，比如20分钟。

另外，第五温度可以为1000℃-1100℃中任一种温度，比如1050℃。

第三预定时长可以为0.5-1.5小时中的任一种，比如1小时。

举例来讲，在一种可能的实现方式中，浇铸前耐磨件模具预热300℃，浇铸时高锰钢金属液温度控制在1580℃，保温20分钟左右，耐磨件模具内的铸件温度在850℃～950℃时开型，取出耐磨件铸件，放入热处理炉(热处理炉提前预热至800℃)，加热2小时至1050℃保温1小时后水韧处理。

以陶瓷高锰钢耐磨件为球形为例，可以参见图8所示，该陶瓷高锰钢耐磨件包括球本体50和陶瓷层60。

理论上，水韧处理后的耐磨球金相组织是完全奥氏体+陶瓷，完全具备高锰钢冲击硬化特性的同时增加了陶瓷增强项，从而大幅提高耐磨球使用寿命及磨矿效率。

下表1为本实施例制备的复合耐磨球性能测试结果。

表1

利用独有的金属陶瓷复合铸造工艺，采用高锰钢陶瓷复合铸造生产耐磨球，以高锰钢为基体，陶瓷颗粒作为增强相，硬质相-陶瓷硬度高达HV1400、基体高锰钢冲击值≥100J/㎝2以上，高锰钢粉料与陶瓷颗粒经过搅拌压实，高锰钢粉料均匀裹附在陶瓷颗粒周围，为陶瓷颗粒提供保护以抵抗浇铸过程中高锰钢金属液对陶瓷颗粒的强热冲击，确保陶瓷颗粒完整，无裂纹，并利用高锰钢金属液的高温将热量传导至陶瓷颗粒周边的高锰钢粉料使之溶化并与高锰钢金属液溶合为高锰钢陶瓷颗粒复合体，当陶瓷颗粒不规则多菱形凹凸不平的表面与合金液润湿时，其颗粒表面本身即可作为形核剂，按异质形核规律进行形核，促进组织细化。颗粒周围的锰钢粉料在合金液冲刷下形成大量游离晶粒继而形成大量等轴晶组织，从而在陶瓷颗粒周围形成细化等轴晶奥氏体组织.在液固转化过程中，由于异质形核作用及颗粒周围形成的大量游离晶的作用下颗粒周围的合金液首先转化为固相。该复合耐磨层经过水韧处理后，在靠近陶瓷颗粒部位形成中锰合金钢组织(Mn10)，远离陶瓷颗粒部位形成高锰合金钢组织(Mn18)，两种合金钢同为奥氏体组织，同时硬度亦为靠近陶瓷颗粒部位为HB230-350，远离陶瓷颗粒部位硬度为HB190-230，并与高硬度(HV1400)的陶瓷颗粒一同形成由高逐渐到低的硬度曲线，充分利用陶瓷颗粒的高硬度高耐磨性能抵抗磨损，并由陶瓷颗粒周围的极易加工硬化的中锰合金钢组织(Mn10)为陶瓷颗粒提供足够的支撑保护作用，使陶瓷颗粒不易脱落。同为奥氏体组织的中锰合金钢组织(Mn10)逐渐过渡到高锰合金钢组织(Mn18)，保持基体高锰钢的原有高抗冲击性能。实现即耐磨又耐冲击的完美组合。

在保持高锰钢原有的加工硬化耐冲击性能的同时提高了高锰钢的低冲击工矿下的耐磨性能，耐磨性是普通低铬球2倍、锻造钢球的2.2倍以上；破碎率≤0.1％(大大低于国家标准和同类企业水平)。由于本发明提供的这种矿山专用耐磨球耐磨性能好单仓磨耗低，研磨效率高，磨机内钢球的级配稳定不易发生变化，不仅在一定程度上增加了矿粉细度、提高了台时产量，而且还保证了矿粉质量；同时延长了补加球的周期，大大减轻了工人劳动强度，尤其大大减少了补加球的数量。

此外，本申请应用粉末冶金工艺制备陶瓷颗粒与金属粉末组成的陶瓷芯块，通过冶金烧结工艺解决了预制芯块与铸件本体浸润和复合的问题，使复合层(即耐磨层)与耐磨球本体融合在一起，没有明显边界，且工艺简单、成本低廉。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

此外，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，本发明的工艺亦可适用于磨机衬板，破碎机锤头，衬板，齿板，扎臼壁等产品。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (3)

1.一种陶瓷高锰钢复合耐磨件铸造方法，其特征在于，所述方法包括：利用第一预定规格的陶瓷粉制作符合第二预定规格的陶瓷颗粒；利用预定类型的粘结剂将符合所述第二预定规格的陶瓷颗粒以及第三预定规格的锰钢粉进行混合处理，形成锰钢粉-陶瓷颗粒混合物；将所述锰钢粉-陶瓷颗粒混合物填充压实至预定模具中进行烘干处理，得到预定形状的陶瓷芯块；将得到的预定数量的具备所述预定形状的陶瓷芯块填充至耐磨件模具中，向所述耐磨件模具内所述陶瓷芯块周围以及所述陶瓷芯块内部通孔浇铸第四预定规格的高锰钢金属液；按照预定方式将注入高锰钢金属液后的耐磨件模具内的铸件取出后进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢复合耐磨件；

所述第一预定规格的陶瓷粉是粒径直径为30-120um的氧化锆增韧三氧化二铝，所述符合第二预定规格的陶瓷颗粒是形状不规则的粒径直径为1-3mm的陶瓷颗粒；

所述预定类型的粘结剂包括硅酸钠和工业糖浆，所述第三预定规格的锰钢粉的特征：粒径直径为30-120um，各元素含量配比为碳C:0.90-1.20、硅Si:0.30-0.80、锰Mn:11.00-14.00、磷P≤0.035、硫S≤0.030；

所述向所述耐磨件模具内所述陶瓷芯块周围以及所述陶瓷芯块内部通孔浇铸第四预定规格的高锰钢金属液，包括：将所述模具预热至第三温度，将第四温度的所述高锰钢金属液注入至所述模具内所述陶瓷芯块周围以及所述陶瓷芯块内部通孔内；所述按照预定方式将注入高锰钢金属液后的耐磨件模具内的铸件取出后进行水韧处理，得到陶瓷高锰钢复合耐磨件，包括：在注入所述高锰钢金属液后保温第二预定时长，在所述铸件温度位于预定温度范围内时取出放入热处理炉，加热至第五温度并保温第三预定时长；将保温达到第三预定时长的铸件进行水韧处理，得到所述陶瓷高锰钢复合耐磨件；

所述第三温度为290℃-310℃，所述第四温度为1550℃-1600℃，所述预定温度范围为850℃～950℃，所述第二预定时长为20-25分钟，所述第五温度为1000℃-1100℃，所述第三预定时长为0.5-1.5小时；

所述预定模具的腔体内表面具备预定形状的凸起；

所述利用第一预定规格的陶瓷粉制作符合第二预定规格的陶瓷颗粒，包括：通过等静压机采用预定压力值将所述第一预定规格的陶瓷粉压成块；在第一温度下对压成块的陶瓷粉进行预烧，预烧完成后自然冷却至常温；将冷却至常温的块状的陶瓷粉进行破碎处理，筛选出符合第五预定规格的陶瓷颗粒；在第二温度下将所述第五预定规格的陶瓷颗粒再次进行烧结，达到所述第二温度后保温第一预定时长后冷却至常温，得到符合所述第二预定规格的陶瓷颗粒；

所述预定压力值为至少45T，所述第一温度为1100-1200℃，所述第二温度为1650-1700℃，所述符合第五预定规格的陶瓷颗粒的粒径直径为1-3mm，所述第一预定时长为1.5-2.5小时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将得到的预定数量的具备所述预定形状的陶瓷芯块填充至耐磨件模具中之后，所述方法还包括：在所述预定数量的陶瓷芯块之间形成的中间空间内填充泡沫。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述耐磨件模具包括第一金属部、第二金属部，所述第一金属部和所述第二金属部的内腔形成所述耐磨件模具的本体腔型，所述本体腔型用于盛放所述预定数量的陶瓷芯块；所述第一金属部内形成有与外部浇口连通的内浇道，所述内浇道与所述本体腔型连通。

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