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申请/专利权人:山东兴和特种材料有限公司
摘要:本发明公开了一种高强度一体化合金钢基熔铸陶瓷耐磨材料的生产工艺,涉及合金陶瓷耐磨材料技术领域,包括以下步骤:制备预制体的原料,包含复混陶瓷颗粒≤83wt%、复混增强颗粒15~25wt%以及粘结剂2~3.5wt%,将粘结剂与复混颗粒物料充分混合,将预混料填充到模具中,温压成型得陶瓷预制体,将陶瓷预制体置于铸型内,合模后抽真空,随即浇铸合金钢金属液铸渗预制体,将材料进行烧结以及回火处理即得成品。本发明的合金钢基熔铸陶瓷耐磨材料解决了原料成分之间结合性不好的问题,该种新型合金陶瓷耐磨材料具有优异的力学强度、硬度以及耐磨损性,使用寿命长,应用领域及场合广泛。
主权项:1.一种高强度一体化合金钢基熔铸陶瓷耐磨材料的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:获取制备预制体的原料,包含以下按重量百分比计的原料:复混陶瓷颗粒≤83wt%;复混增强颗粒15~25wt%;粘结剂2~3.5wt%;所述复混陶瓷颗粒由氮化硅陶瓷颗粒、氧化锆陶瓷颗粒、碳化钨陶瓷颗粒以及氧化钇陶瓷颗粒组成;所述复混增强颗粒由炭黑粉、钛粉、铌粉、钒粉、钼粉组成;步骤2:将得到的氮化硅陶瓷颗粒、氧化锆陶瓷颗粒、碳化钨陶瓷颗粒、氧化钇陶瓷颗粒以及增强颗粒进行表面清洁,充分干燥后混匀待用;步骤3:将粘结剂加入到步骤2的复混颗粒物料中,先在室温下搅拌混合15min;再以120℃h的速率升温至180~200℃,搅拌混合12min;然后以100℃h的速率升温至340~360℃,搅拌混合10min;接着以80℃h的速率升温至520~540℃,搅拌混合8min;最后以60℃h的速率升温至700~720℃,搅拌混合5min,得预混料;步骤4:将预混料填充到模具中,温压成型,加热温度为80~100℃,压制压力为35MPa,成型脱模后先于室温静置12小时,静置完放入烤箱60~80℃加温3h,再以5℃min的速率升温到150~160℃保温2小时,缓慢冷却后取出放置24小时,即得陶瓷预制体;步骤5:将陶瓷预制体置于铸型内,并对陶瓷预制体及铸型预热至860~880℃,合模后抽真空,随即浇铸合金钢金属液铸渗预制体,合金钢金属液的浇铸温度为1580℃±5℃,浇铸完毕后即得半成品的合金钢基熔铸陶瓷耐磨材料;步骤6:将半成品材料于1120~1140℃、惰性气体气氛条件下烧结3.5小时,烧结压力为50MPa,取出空冷,再经960~980℃保温2.5小时后空冷,最后在温度为335~355℃条件下保温2小时,即得成品的合金钢基熔铸陶瓷耐磨材料;所述复混陶瓷颗粒的粒径范围在2~5mm;所述复混陶瓷颗粒是由氮化硅陶瓷颗粒、氧化锆陶瓷颗粒、碳化钨陶瓷颗粒以及氧化钇陶瓷颗粒按照质量比为2:2:1:1组成的;所述复混陶瓷颗粒中氮化硅陶瓷颗粒的粒径为4~5mm、氧化锆陶瓷颗粒的粒径为2.5~3.5mm、碳化钨陶瓷颗粒的粒径为3~4.5mm、氧化钇陶瓷颗粒的粒径为2~3mm;所述复混增强颗粒的粒径范围在0.5~2mm;所述复混增强颗粒是由炭黑粉、钛粉、铌粉、钒粉、钼粉按照质量比为6:2:1:1:1组成的;所述粘结剂为HR-8767A氧化铝高温胶,所述粘结剂为无机陶瓷成分,可耐高温1730℃,且与金属、陶瓷结合力强,耐老化耐酸碱;所述合金钢金属液包含以下按质量百分比计的化学成分:碳0.35%、硅0.70%、锰17.8%、铬12.5%、钒1.2%、铌0.26%、钛0.15%、氮0.3%、硫≤0.03%,磷≤0.03%,余量为Fe以及不可避免的杂质,杂质含量≤0.15%。
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