CN201702950U - 一种橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种橡胶中镶嵌金属的耐磨复合材料，该种材料在橡胶基板上设有若干个盲孔，在盲孔内镶嵌有与盲孔尺寸相匹配的耐磨合金块。在橡胶的硫化工艺过程中，在橡胶中嵌入预处理的耐磨合金块，橡胶与耐磨合金块采用紧配合或者粘接连接。本实用新型既有橡胶材料韧塑性好，抗冲击的优点，又有金属材料硬度高，耐磨性能优良的长处。可用于承受较大冲击载荷的工况，克服了高耐磨性金属材料不耐冲击的弊端。

Description

一种橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料

技术领域

本实用新型涉及一种在橡胶基体上镶嵌耐磨合金的复合材料，属于复合材料技术领域。

背景技术

在冶金、电力、建材、机械、化工等行业，耐磨橡胶和耐磨合金常被用于制作耐磨部件，如耐磨衬板、输送带、管道等。橡胶比金属的弹性形变大，弹性模量极小；橡胶的泊松比比金属的大，形变时体积几乎不变。橡胶不仅广泛用于车辆轮胎的制造，而且也用于贮仓、漏斗、滑槽等装置耐磨部件的制造。申请号为93111075.0的发明专利“轻重负荷型冷料用超耐磨橡胶衬板及制造方法”，以天然橡胶、丁苯橡胶和顺丁橡胶为胶料，选用适量的活化剂、促进剂、软化剂、老化剂、硫化剂、增塑剂、补强剂和补强填充剂为配合剂，按合理的配方和加料顺序、工艺过程制造出了耐磨衬板。申请号为94211291.1的实用新型专利“一种输送带”，在橡胶内设有金属网骨架，该金属网骨架的主要作用是保证输送带在300℃高温下不变形、不断裂。申请号为200710179841.3发明专利“一种耐磨橡胶复合材料的制备方法”，采用石墨改性技术，发明了石墨/橡胶复合材料，制备出了性能优异、低摩擦系数、高耐磨性的橡胶复合材料。橡胶耐磨衬板具有成本低、重量轻、易安装、维修方便、寿命长、韧性和塑性好、耐冲击等优点。

目前，耐磨合金在抗磨损方面应用十分广泛。常采用铸造或者堆焊技术用金属材料制造耐磨衬板，如中国专利公开号为CN1099075A的发明专利公开了采用铸造方法生产高强度高铬铸铁衬板的方法。堆焊技术则是将耐磨材料熔敷到低碳钢等基板上制成复合耐磨钢板，如1996年《焊接技术》杂志刊登的论文“加粉堆焊工艺及耐磨堆焊复合钢板的应用”，介绍了复合耐磨钢板的一种制备技术。一般认为，材料的耐磨性随着其硬度的增大而提高，但增大硬度往往使金属的韧性、塑性显著下降，难以用于承受冲击载荷的工况。

一般耐磨橡胶的硬度远低于耐磨合金，但耐磨橡胶具有良好的韧性和塑性，使其具有优异的耐冲击性能。耐磨合金具有较高的硬度，表现出良好的耐磨性能，如高铬铸铁合金是抗磨料磨损性能优异的材料，但其抗冲击性能较差。如果把耐磨橡胶和耐磨合金两者结合起来制成复合材料，可以充分发挥两者各自的优点，达到既耐磨，又抗冲击的目的。

随着机械零部件使用工况的日益苛刻，如高冲击磨损、腐蚀磨损等，对低成本、使用方便、生产效率高、性能优异的耐磨材料的需求也更加迫切。

发明内容

基于现有耐磨橡胶抗磨性能不如耐磨合金，但其韧性、塑性好，比重小；耐磨合金抗冲击性能差，比重大，施工不方便，但其具有良好抗磨性能的特点。本实用新型提供了一种橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料。该种复合材料利用了两种材料各自的优点，具有既耐磨，又抗冲击的优点。

本实用新型采用如下技术方案：

一种橡胶中镶嵌金属的耐磨复合材料，它包括橡胶基板，所述的橡胶基板上设有若干个盲孔，在盲孔内镶嵌有与盲孔尺寸相匹配的耐磨合金块，橡胶与耐磨合金块采用紧配合或者粘接连接。耐磨合金块的磨损面称为工作面。

还包括与橡胶基板相接或嵌在橡胶基板内的连接件。

所述连接件为螺栓或螺母或钢板或台阶通孔，其中，螺栓或螺母或钢板与橡胶基板相接，台阶通孔设置于橡胶基板内。

所述的耐磨合金块为旋转体或者多面体或者旋转体与多面体的组合体，旋转体包括圆台、圆柱、球体、半球体、圆锥以及上述旋转体的组合体，多面体包括棱台、棱柱、棱锥。旋转体优选圆台或圆柱，多面体优选棱台或棱柱。为了提高耐磨合金块与橡胶的结合强度，对与橡胶接触的耐磨合金块的整个表面可以进行如下处理：保持原几何体的表面形状，或者在耐磨合金块表面上加工出凹槽，或者加工出一些凹坑。以上所述凹槽的深度为0.5mm~3.0mm，宽度不超过5mm，相邻两凹槽距离不超过10mm，凹槽横截面的形状为长方形、梯形、三角形、半圆形之一， 凹槽与耐磨合金块工作面的夹角为0°～30°。以上所述凹坑的深度为0.5mm~3.0mm，体积不超过100立方毫米，凹坑横截面的形状为长方形、梯形、三角形、半圆形之一，其在耐磨合金块表面任意分布。

橡胶基板的长度和宽度根据使用工况的需要可以任意确定。

所述盲孔的横截面为圆形或多边形或其他规则形状，横截面面积不小于4平方毫米，相邻盲孔边缘之间的最小距离不小于0.8mm。耐磨合金块的高度为2mm~48mm，不小于橡胶基板盲孔的深度，体积不小于8立方毫米。

本实用新型所述橡胶中镶嵌耐磨合金块金属的复合材料，其应用和实施具有如下明显效果：

（1）橡胶中镶嵌耐磨合金块金属的复合材料，既有橡胶材料韧塑性好，抗冲击的优点，又有金属材料硬度高，耐磨性能优良的长处。可用于承受较大冲击载荷的工况，克服了高耐磨性金属材料不耐冲击的弊端；

（2）采用特殊结构设计的耐磨合金块，硫化粘接剂在橡胶的生产过程中实现金属与橡胶的粘接，两者的结合强度高，使用时不容易脱落；

（3）本实用新型的橡胶中镶嵌耐磨合金块的复合材料与纯金属耐磨材料相比，具有重量轻，容易安装的优点，特别适合现场安装；

（4）本实用新型的橡胶中镶嵌耐磨合金块的复合材料可以通过螺栓、螺母、底板机械连接到其他构件上，也可以采用粘接剂与其他构件连接，安装方便快捷。

附图说明

图1为橡胶中镶嵌圆台状耐磨合金块复合材料（板材）的上表面（耐磨工作面）；

图2为橡胶中镶嵌圆台状耐磨合金块复合材料（板材）的局部剖视图。

图3为橡胶中镶嵌圆柱状耐磨合金块复合材料（板材）的水平局剖部视图；

图4为橡胶中镶嵌圆柱状耐磨合金块复合材料（板材）的纵向局部剖视图；

图5为橡胶中镶嵌圆柱状耐磨合金块复合材料（板材）的横向局部剖视图；

图6为与其他构件采用螺栓连接的结构图，其中上表面为耐磨工作面；

图7为与其他构件采用螺母连接的结构图，其中上表面为耐磨工作面；

图8为与其他构件采用台阶通孔连接的结构图，其中上表面为耐磨工作面。

图9为安装有与其他构件连接用钢板的结构图，其中上表面为耐磨工作面。

其中：1耐磨合金块，2橡胶基板，3螺栓，4螺母，5台阶通孔，6上表面，7.下表面，8.钢板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

图1、图2中，橡胶中镶嵌金属的耐磨复合材料包括橡胶基板2，橡胶基板2上开设有若干个盲孔，橡胶基板盲孔开孔的一面为上表面6，盲孔不开孔的一面为下表面7。在盲孔内镶嵌有与盲孔尺寸相匹配的耐磨合金块1，橡胶基板2与耐磨合金块1采用紧配合或者粘接连接，耐磨合金块横截面面积最大的部位位于橡胶板内部，或者在与橡胶接触的耐磨合金块的侧面加工上凹槽或者凹坑，在硫化阶段，这些凹槽或凹坑就会被嵌入橡胶，从结构上防止耐磨合金块脱落。橡胶基板2厚度为3mm~50mm，盲孔深度小于橡胶基板2的厚度。橡胶基板2选用天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶中的一种，或者选用将上述橡胶的两种或两种以上混炼后的橡胶。橡胶基板2优选丁苯橡胶或顺丁橡胶或丁腈橡胶。基板的长度和宽度根据使用工况的需要可以任意确定。盲孔的横截面为圆形或多边形或其他规则形状，盲孔横截面面积不小于4平方毫米，相邻盲孔边缘之间的最小距离不小于0.8mm。耐磨合金块的材质选用上述的高铬合金铸铁，高铬钢，马氏体合金铸铁，高速钢，Cr-W-Mo热稳定钢，普通低、中合金钢中的一种。耐磨合金块为旋转体或者多面体或者旋转体与多面体的组合体，耐磨合金块的高度为2mm~48mm，不小于橡胶基板盲孔的深度，体积不小于8立方毫米。本实用新型的橡胶中镶嵌耐磨合金块的复合材料并不仅限于板材，也适合于其他形状，如圆管、弧面板等，改变形状的橡胶中镶嵌耐磨合金块的复合材料也在本专利的保护范围之内。

实施例1：

（1）制备耐磨合金块

采用已有精密铸造技术制备耐磨合金块，耐磨合金块1的几何体为正圆台，正圆台的下底面直径为10mm，上底面直径为7mm，高度为10mm。耐磨合金块1的材质为高铬合金铸铁，其化学成分（质量百分比）为3.8%C、0.5%Mn、1.2%Si、22.0%Cr、1.8%V、余量为Fe；

（2）耐磨合金块和螺母的处理  对步骤（1）制备的耐磨合金块表面按照现有的喷砂工艺进行处理，除去耐磨合金块表面的杂质、污物，然后用汽油清洗耐磨合金块表面，清洗清洁后自然晾干20分钟；

在上述制备的耐磨合金块表面均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置30分钟，粘接剂涂层厚度30mm；

选用4个M16标准螺母，将螺母的侧面用机械加工的方法加工到与垂直面呈30°角，对侧面按已有工艺进行喷砂处理，除去其表面的杂质、污物，然后用汽油清洗，自然晾干20分钟，与橡胶接触的螺母表面上，均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置25分钟，粘接剂涂层厚度为30mm；

（3）选用丁苯橡胶为基板，橡胶基板的设计长度和宽度分别为305mm、200mm，厚度为25mm，连接螺母的中心到橡胶基板长边和短边的距离均为25mm。根据橡胶基板的尺寸，按已有技术设计硫化的模具。根据现有的橡胶生产技术和工艺选择生产橡胶的原料，进行塑炼、混炼、压延后获得半成品原料，即胶料，然后进行硫化；把步骤（2）处理的4个螺母放置到下模具上，横截面大的朝上，其中心到模具长边和短边的距离均为25mm。再把半成品胶料放入下模具中，胶料的多少根据橡胶基板的厚度确定，然后将步骤（2）制备的耐磨合金块260个，均匀放置到胶料上表面，合金块圆台的上底面朝上，合金块中心线之间的距离为15mm。盖上上模具。把模具推入压力机的平板间，上、下两平板压紧，按现有工艺进行硫化。硫化结束后，耐磨合金块和螺母就在所加压力作用下，镶嵌到橡胶中。

（4）将步骤(3)制备的镶嵌有耐磨合金块和螺母的橡胶板，进行表面清理后，即制得成品。

实施例2：

（1）制备耐磨合金块

采用已有精密铸造技术制备耐磨合金块，耐磨合金块1的几何体为圆柱，圆柱的直径12mm，高度为12mm。耐磨合金块1的材质为高铬钢，其化学成分（质量百分比）为0.3%C、0.7%Si、15.0%Cr、0.8%Ni、0.6%Mo、余为Fe。

（2）耐磨合金块和螺栓的处理,  对步骤(1)制备的耐磨合金块，用车床采用现有的车削工艺车削所有表面，加工成直径11mm，高度10mm的圆柱体，除去耐磨合金块表面的杂质、污物，然后用汽油清洗耐磨合金块表面，清洗清洁后自然晾干10分钟。

在上述制备的耐磨合金块表面均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置20分钟，粘接剂涂层厚度50mm；

选用4个M16×60标准螺栓，将螺栓头的侧面采用车床，用车削加工方法加工到与垂直面呈35°角，加工后螺栓头横截面面积小的位于螺杆一侧，除去其表面的杂质、污物，然后用汽油清洗，自然晾干20分钟，在与橡胶接触的螺栓表面上，均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置20分钟，粘接剂涂层厚度为50mm；

（3）选用顺丁橡胶为基板，橡胶基板的设计长度和宽度分别为304mm、304mm，厚度为30mm，连接螺栓的中心线到橡胶基板长边和短边的距离均为28mm。根据橡胶基板的尺寸，按已有技术设计硫化的模具。根据现有的橡胶生产技术和工艺选择生产橡胶的原料，进行塑炼、混炼、压延后获得半成品原料，即胶料，然后进行硫化；把步骤（2）得到的4个螺栓放置到下模具上，螺杆朝下插入模具的孔内，这样可以使螺杆在硫化结束后，不被橡胶包覆。螺栓中心到模具长边和短边的距离均为28mm。再把半成品胶料放入下模具中，胶料的多少根据橡胶基板的厚度确定，然后将步骤（2）得到的耐磨合金块400个，均匀放置到胶料上表面，圆柱轴线垂直胶料上表面，合金块中心线之间的距离为15mm，盖上上模具。把模具推入压力机的平板间，上、下两平板压紧，按现有工艺进行硫化。硫化结束后，耐磨合金块和螺栓就在所加压力作用下，镶嵌到橡胶中；

（4）将步骤（3）制备的镶嵌有耐磨合金块和螺栓的橡胶基板，进行表面清理后，即制得成品。

实施例3：

（1）制备耐磨合金块

采用已有冷拔技术制备耐磨合金块坯料，坯料为线材，直径为10mm，矫直后切断为长度50mm的圆柱体。耐磨合金块1的材质为普通低、中合金钢，其化学成分（质量百分比）为0.35%C、0.8%Mn、0.4%Si、0.3%Cr、0.2%Mo、余量为Fe；

（2）耐磨合金块的处理  对步骤（1）制备的耐磨合金块，按照现有的喷砂工艺进行处理，除去耐磨合金块1表面的杂质、污物，然后用丙酮清洗耐磨合金块表面，清洗后用风机吹干；

（3）选用丁基橡胶为基板，橡胶基板的设计长度和宽度分别为335mm、305mm，厚度为20mm，根据橡胶基板的尺寸，按已有技术设计硫化的模具；根据现有的橡胶生产技术和工艺选择生产橡胶的原料，进行塑炼、混炼、压延后获得半成品原料，即胶料，然后进行硫化。把半成品胶料放入下模具中，胶料的多少根据橡胶基板的厚度确定，然后将步骤（2）制备的耐磨合金块120个，均匀放置到胶料上表面，圆柱轴线平行于胶料上表面，合金块中心线之间的距离为15mm，轴线方向相邻圆柱合金块端面的最小距离为5mm，盖上上模具，把模具推入压力机的平板间，上、下两平板压紧，按现有工艺进行硫化。硫化结束后，耐磨合金块在所加压力作用下，镶嵌到橡胶中；

（4）将步骤（3）制备的橡胶中镶嵌有耐磨合金块的复合材料，进行表面清理后，即制得成品。该实施例制备的橡胶中镶嵌有耐磨合金块的复合材料可以采用粘接剂粘接到构件表面，作为耐磨衬板使用；也可以作为物料输送带使用。

实施例4：

（1）制备耐磨合金块

采用已有粉末冶金技术制备耐磨合金块，耐磨合金块1的几何体为正四棱台，正四棱台的下底面为边长为12mm的正方形，上底面为边长8mm的正方形，高度为6mm。耐磨合金块1的材质为高速钢，其化学成分（质量百分比）为0.9%C、4.1%Cr、1.2%V、18.0%W、余量为Fe；

（2）耐磨合金块的处理  对步骤(1)制备的耐磨合金块表面按照现有的喷砂工艺进行处理，除去耐磨合金块表面的杂质、污物，然后用汽油清洗耐磨合金块表面，清洗清洁后自然晾干30分钟；

在上述制备的耐磨合金块表面均匀涂上酚醛-环氧胶粘接剂XY502，该粘接剂属于树脂型粘接剂；涂两遍，每遍涂后在室温下凉置20分钟，粘接剂涂层厚度10mm；

（3）选用天然橡胶和氯丁橡胶各占50%的混炼胶为基板，橡胶基板的设计长度和宽度分别为454mm、364mm，厚度为40mm；采用台阶通孔与其他构件连接，台阶通孔的中心线距橡胶板长边和短边的距离均为25mm，台阶通孔的孔径分别为40mm和18mm，直径40mm孔的高度为30mm，直径18mm孔的高度为10mm，根据橡胶基板的尺寸，按已有技术设计硫化的模具。根据现有的橡胶生产技术和工艺选择生产橡胶的原料，进行塑炼、混炼、压延后获得半成品原料，即胶料；把半成品胶料放入下模具中，胶料的多少根据橡胶基板的厚度确定，然后将步骤（2）制备的耐磨合金块300个，均匀放置到胶料上表面，正四棱台的上底面朝上，正四棱台的轴线垂直胶料上表面，轴线之间的距离为18mm。盖上上模具，把模具推入压力机的平板间，上、下两平板压紧，按现有工艺进行硫化，同时通过模具直接制作出台阶通孔；硫化结束后，耐磨合金块在所加压力作用下，镶嵌到橡胶中；

（4）将步骤(3)制备的镶嵌有耐磨合金块的复合板，进行表面清理后，即制得成品。

实施例5：

（1）制备耐磨合金块

采用已有精密铸造技术制备耐磨合金块，耐磨合金块1的几何体为正圆台，正圆台的下底面直径为10mm，上底面直径为7mm，高度为10mm。在正圆台的侧面采用现有的精密铸造模具铸造出凹槽，凹槽的深度为1.0mm，宽度为4mm，相邻两凹槽距离为8mm，凹槽横截面的形状为长方形，凹槽与圆台上表面的夹角为0°，凹槽在圆台的侧面均匀分布。耐磨合金块1的材质为马氏体合金铸铁，其化学成分（质量百分比）为3.5%C、5.5%Cr、2.8%Mo、2.2%W、余量为Fe；

（2）耐磨合金块和螺母的处理  对步骤（1）制备的耐磨合金块表面按照现有的喷砂工艺进行处理，除去耐磨合金块表面的杂质、污物，然后用汽油清洗耐磨合金块表面，清洗清洁后自然晾干20分钟；

在上述制备的耐磨合金块表面均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置30分钟，粘接剂涂层厚度30mm；

选用4个M16标准螺母，将螺母的侧面用机械加工的方法加工到与垂直面呈30°角，对侧面按已有工艺进行喷砂处理，除去其表面的杂质、污物，然后用汽油清洗，自然晾干20分钟，与橡胶接触的螺母表面上，均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置25分钟，粘接剂涂层厚度为30mm；

（3）选用丁苯橡胶为基板，橡胶基板的设计长度和宽度分别为305mm、200mm，厚度为25mm，连接螺母的中心到橡胶基板长边和短边的距离均为25mm。根据橡胶基板的尺寸，按已有技术设计硫化的模具。根据现有的橡胶生产技术和工艺选择生产橡胶的原料，进行塑炼、混炼、压延后获得半成品原料，即胶料，然后进行硫化；把步骤（2）处理的4个螺母放置到下模具上，横截面面积大的朝上，其中心到模具长边和短边的距离均为25mm。再把半成品胶料放入下模具中，胶料的多少根据橡胶基板的厚度确定，然后将步骤(2)制备的耐磨合金块260个，均匀放置到胶料上表面，合金块圆台的上底面朝上，合金块中心线之间的距离为15mm。盖上上模具。把模具推入压力机的平板间，上、下两平板压紧，按现有工艺进行硫化。硫化结束后，耐磨合金块和螺母就在所加压力作用下，镶嵌到橡胶中。

（4）将步骤(3)制备的镶嵌有耐磨合金块和螺母的橡胶基板，进行表面清理后，即制得成品。

实施例6：

（1）制备耐磨合金块

采用已有堆焊技术制备耐磨合金块。选用厚度为8mm的Q345钢板，选择市售的焊条，焊条熔敷金属的化学成分（质量百分比）为，C为0.45%、Mn为1.5%、Si为0.5%、Cr为3.1%、Mo为1.8%、V为0.5%、W为6.0%、余量为Fe，熔敷金属属于Cr-W-Mo热稳定钢。用以上焊条或者药芯焊丝，在8mm厚、长宽分别为2m和1m的Q345钢板上，采用现有的工艺堆焊4mm的耐磨合金层，获得总厚度为12mm复合钢板。用现有的等离子切割工艺，在复合钢板上切割出圆柱体，圆柱的直径16mm，高度为12mm，圆柱体的轴线垂直于复合钢板表面。

（2）耐磨合金块和螺栓的处理,  对步骤(1)制备的耐磨合金块，用车床采用现有的车削工艺车削圆柱状耐磨合金块的侧面，加工成直径12mm，高度12mm的圆柱体，并在侧面车削出一个M12的螺旋线糟。车削加工除去耐磨合金块表面的杂质、污物，然后用汽油清洗耐磨合金块表面，清洗清洁后自然晾干10分钟。

在上述制备的耐磨合金块表面均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置20分钟，粘接剂涂层厚度50mm；

选用4个M16×60标准螺栓，将螺栓头的侧面采用车床，用车削加工方法加工到与垂直面呈35°角，加工后螺栓头横截面面积小的位于螺杆一侧，除去其表面的杂质、污物，然后用汽油清洗，自然晾干20分钟，在与橡胶接触的螺栓表面上，均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置20分钟，粘接剂涂层厚度为50mm；

（3）选用顺丁橡胶为基板，橡胶基板的设计长度和宽度分别为304mm、304mm，厚度为30mm，连接螺栓的中心线到橡胶基板长边和短边的距离均为28mm。根据橡胶基板的尺寸，按已有技术设计硫化的模具。根据现有的橡胶生产技术和工艺选择生产橡胶的原料，进行塑炼、混炼、压延后获得半成品原料，即胶料，然后进行硫化；把步骤（2）得到的4个螺栓放置到下模具上，螺杆朝下插入模具的孔内，这样可以使螺杆在硫化结束后，不被橡胶包覆。螺栓中心到模具长边和短边的距离均为28mm。再把半成品胶料放入下模具中，胶料的多少根据橡胶基板的厚度确定，然后将步骤（2）得到的耐磨合金块400个，均匀放置到胶料上表面，圆柱轴线垂直胶料上表面，合金块中心线之间的距离为15mm，盖上上模具。把模具推入压力机的平板间，上、下两平板压紧，按现有工艺进行硫化。硫化结束后，耐磨合金块和螺栓就在所加压力作用下，镶嵌到橡胶中；

（4）将步骤（3）制备的镶嵌有耐磨合金块和螺栓的橡胶基板，进行表面清理后，即制得成品。

实施例7：

（1）制备耐磨合金块

采用已有堆焊技术制备耐磨合金块。选用厚度为8mm的Q195钢板，选择市售的药芯焊丝，药芯焊丝熔敷金属的化学成分（质量百分比）为，C为3.5%、Mn为1.0%、Si为1.5%、Cr为26.5%、V为2.2%、余量为Fe，熔敷金属属于高铬合金铸铁。用以上药芯焊丝，在8mm厚、长宽分别为2m和1m的Q195钢板上，采用现有的工艺堆焊4mm的耐磨合金层，获得总厚度为12mm复合钢板。用现有的等离子切割工艺，在复合钢板上切割出正四棱台状耐磨合金块，正四棱台的下底面为边长120mm的正方形，上底面为边长100mm的正方形。

（2）耐磨合金块和钢板的处理, 对步骤（1）制备的耐磨合金块和边长为660mm、厚度为12mm的正方形Q345钢板，按照现有的喷砂工艺进行处理，除去耐磨合金块1和Q345钢板表面的杂质、污物，然后用汽油清洗耐磨合金块和Q345钢板表面，清洗后自然晾干10分钟。

在上述制备的与橡胶接触的耐磨合金块1的表面和Q345钢板的表面均匀涂上聚异氰酸酯胶热硫化粘接剂，涂两遍，每遍涂后在室温下凉置20分钟，粘接剂涂层厚度50mm；

（3）选用氯丁橡胶为基板，橡胶基板的设计长度和宽度分别为660mm、270mm，厚度为25mm。根据橡胶基板的尺寸，按已有技术设计硫化的模具。根据现有的橡胶生产技术和工艺选择生产橡胶的原料，进行塑炼、混炼、压延后获得半成品原料，即胶料，然后进行硫化；把步骤（2）得到的钢板放置到下模具上，涂有热硫化粘接剂的表面朝上。再把半成品胶料放入下模具中，胶料的多少根据橡胶基板的厚度确定，然后将步骤（2）制备的耐磨合金块10个，均匀放置到胶料上表面，合金块正四棱台的上底面朝上，合金块中心线之间的距离为130mm，合金块到模具边缘的最小距离为10mm。把模具推入压力机的平板间，上、下两平板压紧，按现有工艺进行硫化。硫化结束后，耐磨合金块就在所加压力作用下，镶嵌到橡胶中。Q345钢板与橡胶板的下表面连为一体。

（4）将步骤（3）制备的镶嵌有耐磨合金块、下表面粘接有钢板的橡胶基板，进行表面清理后，即制得成品。

Claims (6)

1.一种橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料，其特征是，它包括橡胶基板，所述橡胶基板上设有若干个盲孔，在盲孔内镶嵌有与盲孔尺寸相匹配的耐磨合金块，耐磨合金块为旋转体或多面体或者旋转体与多面体的组合体，橡胶与耐磨合金块采用紧配合或者粘接连接。

2.按照权利要求1所述的橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料，其特征是，还包括与橡胶基板相接或嵌在橡胶基板内的连接件。

3.按照权利要求2所述的橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料，其特征是，所述的连接件为螺栓或螺母或钢板或台阶通孔，其中，螺栓或螺母或钢板与橡胶基板相接，台阶通孔设置于橡胶基板内。

4.按照权利要求1所述的橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料，其特征是，所述的旋转体为圆台体或圆柱体或侧面带有凹槽的圆台体或者侧面带有凹槽的圆柱体或侧面带有凹坑的圆台体或者侧面带有凹坑的圆柱体。

5.按照权利要求4所述的橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料，其特征是，所述凹坑的深度为0.5mm～3.0mm，体积不超过100立方毫米，凹坑横截面的形状为长方形、梯形、三角形、半圆形之一，其在耐磨合金块表面任意分布。

6.按照权利要求4所述的橡胶中镶嵌耐磨合金的复合材料，其特征是，所述凹槽横截面的形状为长方形、梯形、三角形、半圆形之一， 凹槽与耐磨合金块工作面的夹角为0°～30°。

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