CN112589094B - 一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，对氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，分别镀覆钛镍合金层形成内钛外镍的结构；将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，放置在石墨模具中并压实；将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，通入气氛，烧结成陶瓷颗粒预制体；将陶瓷颗粒预制体放置在衬板型腔内工作面，采用叠铸工艺进行高通量重力铸渗制备复合衬板。本发明能够实现陶瓷颗粒预制体的大批量、同炉次烧结；可以实现陶瓷增强铁基复合材料的高通量、一体化制备，进而极大地提高研发和制备复合衬板的效率。

Description

一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法
技术领域
本发明属于耐磨材料制备技术领域，具体涉及一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法。
背景技术
衬板在服役时受到磨料及磨球强烈的冲击和磨损作用，因此要求衬板具有足够的抗冲击及耐磨性能。传统的衬板通常采用单一合金钢或高铬铸铁制成，其中高铬铸铁的硬质相为硬度很高的M7C3型碳化物，基体组织可通过热处理调控，具有较高的淬火硬度，较高的冲击韧性和较好的耐磨性能。
但是，现役的单一材质的衬板的耐磨性能未能满足严酷工况下对衬板磨损性能的要求，因此，需要采用表面复合耐磨陶瓷相的方法，在不影响基体抗冲击性能的前提下，显著改善衬板表面耐磨性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，通过对陶瓷颗粒进行表面改性，然后采用高通量无压烧结炉批量制备陶瓷颗粒预制体，并借助叠铸工艺进行高通量重力铸渗制备表面复合衬板，利用表面复合陶瓷相显著提高衬板的耐磨性。
本发明采用以下技术方案：
一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，对氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，分别镀覆钛镍合金层形成内钛外镍的结构；将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，放置在石墨模具中并压实；将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，通入气氛，烧结成陶瓷颗粒预制体；将陶瓷颗粒预制体放置在衬板型腔内工作面，采用叠铸工艺进行高通量重力铸渗制备复合衬板。
具体的，氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒中Al2O3的含量为20wt.％～80wt.％，余量为ZrO2。
具体的，表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒的钛层与镍层厚度比为1:3，总镀层厚度介于10～50微米。
进一步的，采用盐浴镀钛、化学镀镍的方法分别镀覆钛镍合金层，盐浴镀钛使用粒径20～100目的钛粉及活性卤盐，化学镀镍采用碱性或中性镀液。
具体的，镍钛合金粉末为镍钛原子比1:1的合金粉末，合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的5％～15％。
具体的，石墨模具的中间含宏观圆柱孔道，利于预制体后续金属液浸渗，孔道直径为10～30mm。
进一步的，石墨模具包括多个，多个石墨模具之间通过氧化铝陶瓷隔开。
具体的，烧结的升温速率为15～25℃/min，室温抽真空，烧结时通入惰性气体，烧结温度为1200～1450℃，保温时间为0.5～2h。
具体的，采用叠铸工艺具体为：将高通量陶瓷颗粒预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位，基体采用高铬铸铁材质，浇注温度为1600～1700℃，冷却脱模获得复合衬板。
进一步的，特定部位为工作面的级衬板。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，通过大量实验探索确定了氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒表面镀覆的科学方法，能够镀覆完整、致密且厚度可控的镀层并通过控制镀层中镍钛原子比，以及烧结参数，烧结出具有一定强度的陶瓷颗粒预制体，再采用叠铸工艺进行高通量重力浸渗法制备表面增强的复合衬板。通过对复合衬板复合层的金相观察与物相分析，可知能够得到良好的冶金结合界面，界面的镍钛层能够和陶瓷颗粒及铁基体反应，并生成Ni3Ti、AlNi2Ti、Ni2Ti4O和TiO等过渡层物相。本发明所述的高通量无压烧结炉能够实现陶瓷颗粒预制体的大批量、同炉次烧结；所述的重力浸渗叠铸工艺可以实现陶瓷增强铁基复合材料的高通量、一体化制备，进而极大地提高研发和制备复合衬板的效率。
进一步的，氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒中Al2O3的含量为20wt.％～80wt.％，余量为ZrO2，不同成分含量的颗粒硬度、韧性耐磨性均不同，可根据实际工况针对性选择合适的陶瓷颗粒。
进一步的，表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒的钛层与镍层厚度比为1:3，总镀层厚度介于10～50微米。将钛层镍层厚度设计为1:3，可使得制备后界面生成Ni3Ti物相，Ni3Ti是一种性能优良的过渡层物相，镀层总厚度设置范围可使得制备后获得良好性能的界面。太薄不利于界面反应，太厚影响界面性能。
进一步的，采用盐浴镀钛、化学镀镍的方法分别镀覆钛镍合金层，盐浴镀钛使用粒径20～100目的钛粉及活性卤盐，化学镀镍采用碱性或中性镀液。盐浴镀钛后化学镀镍的方法镀覆镍钛合金层，该方法效率高，过程可控，且镀层质量好。
进一步的，镍钛合金粉末为镍钛原子比1:1的合金粉末，合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的5％～15％。镍钛合金粉可加速预置体中烧结颈的形成，且可补充部分制备过程中因氧化而损失的钛原子。
进一步的，石墨模具的中间含宏观圆柱孔道，利于预制体后续金属液浸渗，孔道直径为10～30mm。石墨模具在高温烧结时可保持预置体形状，且中间宏观孔道的设置利于后续金属液浸渗复合。
进一步的，石墨模具包括多个，多个石墨模具之间通过氧化铝陶瓷隔开，进而实现预置体高通量烧结。
进一步的，烧结的升温速率为15～25℃/min，室温抽真空，烧结时通入惰性气体，烧结温度为1200～1450℃，保温时间为0.5～2h。抽真空后通入惰性气体可防止预置体在烧结过程中氧化，保温一定时间使得镀层与颗粒间通过扩散等反应生成合适界面及烧结颈。
进一步的，采用叠铸工艺，一次可浇铸多个衬板铸件，实现衬板浇铸工艺的高通量。
进一步的，衬板仅在工作面部位受到磨损作用，因此只在工作面上进行耐磨层的复合，可保证工作面耐磨，基体仍保持强韧的性能。
综上所述，本发明所述的高通量无压烧结炉能够实现陶瓷颗粒预制体的大批量、同炉次烧结；所述的重力浸渗叠铸工艺可以实现陶瓷增强铁基复合材料的高通量、一体化制备，进而极大地提高研发和制备复合衬板的效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1衬板的结构示意图，其中，(a)为正面，(b)为反面；
图2为本发明实施例1衬板的叠铸工艺示意图。
具体实施方式
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明提供了一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，通过镀覆工艺对陶瓷颗粒进行表面改性处理，以改善其与基体金属液的润湿性，再将改性后的陶瓷颗粒与不同比例合金粉末混合，并通过高通量无压烧结形成具有合金化过渡层的预制体单体，利用叠铸工艺，将预制体放置在型腔中的特定位置，浇注金属液，获得陶瓷增强金属基复合衬板。本发明通过科学设计增强预制体的高通量制备方法，再通过叠铸工艺，实现重力浸渗复合衬板的高通量制备。本发明制备的复合衬板具有界面结合强度高、耐磨性好的优点，同时制备效率高，生产成本低，具有广阔的应用前景。
本发明一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，包括以下步骤：
S1、对氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，采用盐浴镀钛、化学镀镍的方法分别镀覆钛镍合金层，形成内钛外镍的结构；
氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒的成分中，含Al2O3为20wt.％～80wt.％，余量为ZrO2。
盐浴镀钛所用的主要原材料为粒径20～100目钛粉及活性卤盐，化学镀镍采用碱性或中性镀液。表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒的钛层与镍层厚度比约为1:3，总镀层厚度为10～50微米。
S2、将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，放置在石墨模具中并压实；
镍钛合金粉末为镍钛原子比1:1的合金粉末，表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末使用无球混料桶加无水酒精湿混，合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的5％～15％。
优选的，石墨模具为特制的用于无压烧结预制体的模具，中间含宏观圆柱孔道，利于预制体后续金属液浸渗，孔道直径尺寸可调，尺寸为
Figure BDA0002831173590000061
模具内腔尺寸为60mm×40mm×20mm。高通量无压烧结装置，单次可同时放置3×36个石墨模具，可实现阵列式高通量烧结，模具之间使用氧化铝陶瓷隔开。
S3、将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，通入气氛，烧结出具有一定强度的陶瓷颗粒预制体；
升温速率为15～25℃/min，室温抽真空，烧结时采用惰性气体保护防止预制体高温氧化，烧结温度为1200～1450℃，保温时间为0.5～2h，随炉冷却，获得高通量陶瓷颗粒预制体。
S4、将高通量陶瓷颗粒预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位，采用叠铸工艺进行高通量重力铸渗制备复合衬板。
采用叠铸工艺进行高通量重力铸渗制备复合衬板，首先将高通量陶瓷颗粒预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位，基体采用高铬铸铁材质，浇注温度范围为1600～1700℃，冷却脱模获得复合衬板。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
1)对Al2O3质量分数20％的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，采用400目钛粉进行盐浴镀钛，用碱性镀液对镀钛后的颗粒进行化学镀镍，分别镀覆10微米钛层、30微米镍层；
2)将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，其中合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的5％，将混合后的颗粒放置在石墨模具中并压实，宏观孔道直径为
Figure BDA0002831173590000071
3)将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，单次放置3×18个石墨模具，抽真空后通入保护性气氛，控制升温速率为15℃/min，烧结温度1250℃，保温2h，烧结出具有一定强度的陶瓷颗粒预制体；
4)根据耐磨衬板的结构示意图(图1)设计重力浸渗叠铸工艺(图2)，将预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位。选用高铬铸铁进行浇铸，浇注温度1600℃，制备得到复合衬板。
本案例能够一次性获得54个预置体，并通过重力浸渗叠铸获得复合衬板，实现了复合衬板的高通量制备。该衬板陶瓷颗粒韧性较好，可用于具有一定冲击载荷的工况。
实施例2
1)对Al2O3质量分数40％的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，采用400目钛粉进行盐浴镀钛，用碱性镀液对镀钛后的颗粒进行化学镀镍，分别镀覆10微米钛层、30微米镍层；
2)将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，其中合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的10％，将混合后的颗粒放置在石墨模具中并压实，宏观孔道直径尺寸
Figure BDA0002831173590000081
3)将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，单次放置3×24个石墨模具，抽真空后通入保护性气氛，控制升温速率为20℃/min，烧结温度1300℃，保温1h，烧结出具有一定强度的陶瓷颗粒预制体；
4)根据耐磨衬板的结构示意图设计重力浸渗叠铸工艺，将预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位。选用高铬铸铁进行浇铸，浇注温度1650℃，制备得到复合衬板。
本案例可一次性获得72个预置体，并通过重力浸渗叠铸获得工作面符合有耐磨陶瓷颗粒的复合衬板，实现了复合衬板的高通量制备。
实施例3
1)对Al2O3质量分数20％的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，采用400目钛粉进行盐浴镀钛，用碱性镀液对镀钛后的颗粒进行化学镀镍，分别镀覆5微米钛层、15微米镍层；
2)将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，其中合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的15％，将混合后的颗粒放置在石墨模具中并压实，宏观孔道直径尺寸
Figure BDA0002831173590000091
3)将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，单次放置3×36个石墨模具，抽真空后通入保护性气氛，控制升温速率为25℃/min，烧结温度1400℃，保温0.5h，烧结出具有一定强度的陶瓷颗粒预制体；
4)根据耐磨衬板的结构示意图设计重力浸渗叠铸工艺，将预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位。选用高铬铸铁进行浇铸，浇注温度1700℃，制备得到复合衬板。
本案例可一次性获得108个预置体，并通过重力浸渗叠铸获得工作面符合有耐磨陶瓷颗粒的复合衬板，实现了复合衬板的高通量制备。该衬板陶瓷颗粒韧性较好，可用于具有一定冲击载荷的工况。
实施例4
1)对Al2O3质量分数80％的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，采用400目钛粉进行盐浴镀钛，用碱性镀液对镀钛后的颗粒进行化学镀镍，分别镀覆8微米钛层、24微米镍层；
2)将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，其中合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的10％，将混合后的颗粒放置在石墨模具中并压实，宏观孔道直径为
Figure BDA0002831173590000101
3)将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，单次放置5×15个石墨模具，抽真空后通入保护性气氛，控制升温速率为15℃/min，烧结温度1300℃，保温2h，烧结出具有一定强度的陶瓷颗粒预制体；
4)根据耐磨衬板的结构示意图(图1)设计重力浸渗叠铸工艺(图2)，将预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位。选用高铬铸铁进行浇铸，浇注温度1600℃，制备得到复合衬板。
本案例可一次性获得75个预置体，并通过重力浸渗叠铸获得复合衬板，实现了复合衬板的高通量制备。该衬板陶瓷颗粒硬度较高，可用于冲击载荷较小但对磨损性要求更高的工况。
实施例5
1)对Al2O3质量分数50％的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，采用400目钛粉进行盐浴镀钛，用碱性镀液对镀钛后的颗粒进行化学镀镍，分别镀覆5微米钛层、15微米镍层；
2)将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，其中合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的20％，将混合后的颗粒放置在石墨模具中并压实，宏观孔道直径尺寸
Figure BDA0002831173590000102
3)将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，单次放置4×24个石墨模具，抽真空后通入保护性气氛，控制升温速率为15℃/min，烧结温度1250℃，保温1.5h，烧结出具有一定强度的陶瓷颗粒预制体；
4)根据耐磨衬板的结构示意图设计重力浸渗叠铸工艺，将预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位。选用高铬铸铁进行浇铸，浇注温度1600℃，制备得到复合衬板。
本案例可一次性获得96个预置体，并通过重力浸渗叠铸获得工作面符合有耐磨陶瓷颗粒的复合衬板，实现了复合衬板的高通量制备。
综上所述，本发明一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，能够实现陶瓷颗粒预制体的大批量、同炉次烧结；所述的重力浸渗叠铸工艺可以实现陶瓷增强铁基复合材料的高通量、一体化制备，进而极大地提高研发和制备复合衬板的效率。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，其特征在于，对氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒进行表面改性，氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒中Al2O3的含量为20wt.％～80wt.％，余量为ZrO2，分别镀覆钛镍合金层形成内钛外镍的结构，表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒的钛层与镍层厚度比为1:3，总镀层厚度介于10～50微米；将表面改性后的氧化锆增韧氧化铝陶瓷颗粒与镍钛合金粉末均匀混合，放置在石墨模具中并压实，石墨模具的中间含宏观圆柱孔道，利于预制体后续金属液浸渗，孔道直径为10～30mm；将石墨模具放入高通量无压气氛烧结炉中，通入气氛，烧结成陶瓷颗粒预制体；将陶瓷颗粒预制体放置在衬板型腔内工作面，采用叠铸工艺进行高通量重力铸渗制备复合衬板，叠铸工艺具体为：将高通量陶瓷颗粒预制体放置在衬板型腔内工作面的特定部位，基体采用高铬铸铁材质，浇注温度为1600～1700℃，冷却脱模获得复合衬板。
2.根据权利要求1所述的重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，其特征在于，采用盐浴镀钛、化学镀镍的方法分别镀覆钛镍合金层，盐浴镀钛使用粒径20～100目的钛粉及活性卤盐，化学镀镍采用碱性或中性镀液。
3.根据权利要求1所述的重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，其特征在于，镍钛合金粉末为镍钛原子比1:1的合金粉末，合金粉末用量占ZTA陶瓷颗粒质量分数的5％～15％。
4.根据权利要求1所述的重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，其特征在于，石墨模具包括多个，多个石墨模具之间通过氧化铝陶瓷隔开。
5.根据权利要求1所述的重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，其特征在于，烧结的升温速率为15～25℃/min，室温抽真空，烧结时通入惰性气体，烧结温度为1200～1450℃，保温时间为0.5～2h。
6.根据权利要求1所述的重力浸渗复合衬板的高通量制备方法，其特征在于，特定部位为工作面的级衬板。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012091535A1 (en) * 2010-12-27 2012-07-05 Universiti Sains Malaysia Zirconia-toughened-alumina ceramic inserts with the addition of nano particle metal oxides as additives
CN106735100A (zh) * 2016-11-10 2017-05-31 西安交通大学 一种基于化学法活化处理的zta颗粒增强钢铁基复合衬板的制备方法
CN106978561A (zh) * 2017-04-10 2017-07-25 四川理工学院 一种呈柱状体搭接结构的预制体及利用该预制体制备局域化增强复合材料的方法
CN108693000A (zh) * 2017-04-12 2018-10-23 中国科学院上海硅酸盐研究所 块体陶瓷材料样品库高通量制备方法
CN109317644A (zh) * 2018-10-17 2019-02-12 西安交通大学 一种多孔网状陶瓷增强钢铁基复合衬板的制备方法
WO2020070107A1 (fr) * 2018-10-02 2020-04-09 Norimat Procédé de fabrication de pièce de forme complexe par frittage sous pression à partir d'une préforme

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012091535A1 (en) * 2010-12-27 2012-07-05 Universiti Sains Malaysia Zirconia-toughened-alumina ceramic inserts with the addition of nano particle metal oxides as additives
CN106735100A (zh) * 2016-11-10 2017-05-31 西安交通大学 一种基于化学法活化处理的zta颗粒增强钢铁基复合衬板的制备方法
CN106978561A (zh) * 2017-04-10 2017-07-25 四川理工学院 一种呈柱状体搭接结构的预制体及利用该预制体制备局域化增强复合材料的方法
CN108693000A (zh) * 2017-04-12 2018-10-23 中国科学院上海硅酸盐研究所 块体陶瓷材料样品库高通量制备方法
WO2020070107A1 (fr) * 2018-10-02 2020-04-09 Norimat Procédé de fabrication de pièce de forme complexe par frittage sous pression à partir d'une préforme
CN109317644A (zh) * 2018-10-17 2019-02-12 西安交通大学 一种多孔网状陶瓷增强钢铁基复合衬板的制备方法

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