專利名稱：高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法
技術領域：
本發明涉及金屬復合材料的制造方法，準確地說是一種在耐磨金屬材料中植入高硬顆粒的制造方法。
背景技術：
當前國內粉碎機包括顎式破碎機、旋回破碎機及圓錐破碎機等，是建材、礦山等行業中固體物料的主要設備。由于這些磨機的襯板受力復雜，工況條件惡劣，其壽命一般只有幾個月至一年的時間，每年消耗大量鋼材。為了提高高錳鋼襯板的耐磨性，延長襯板更換周期，中國專利93107211.5公開了一種磨機雙金屬復合襯板，其特征在于它由基體和齒條組成，基體為合金鋼或普通鋼鐵材料，齒條為耐磨合金材料，采用合鑄法把襯板基體和齒條兩部分澆注為一整體，或借助膠粘劑把襯板基體和齒條兩部分膠接在一起。該雙金屬復合襯板的基體采用高錳鋼、中錳鋼、碳鋼、低合金鋼或鑄鐵；齒條采用高鉻白口鑄鐵、低鉻白口鑄鐵或硬質合金。該磨機雙金屬復合襯板雖然提高了襯板的耐磨性和使用壽命，但耐磨性還是不夠高，且高鉻合金冶煉技術比較復雜。因此，采用該雙金屬復合材料的磨機襯板的壽命不夠理想。
除采用上述的耐磨性不高的雙金屬復合材料外，近年來還出現了在構成金屬部件的金屬材料中添加特定高硬顆粒的方法，例如中國專利93100863公開的耐磨表面復合材料及其制作工藝，其制作方法是將鑄造碳化鎢顆粒，高碳鉻鐵、或稀土合金均勻混合后置于鑄模底部，然后澆注過熱度的50-100℃的中錳鋼液于鑄模中，自然冷卻。該工藝簡單、成本低。但很明顯，該方法會導致碳化鎢顆粒，高碳鉻鐵或稀土合金在錳鋼合金中分布不均勻，從而影響制成的復合材料的韌性和耐磨性。
發明內容
基于此，本發明的目的是提供一種添加特定高硬顆粒(如WC粉末)于合金金屬材料中，得到高強度、高耐磨性的耐磨材料的方法。
為此，本發明是這樣實現的一種高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，其特征是利用高速氣流將高硬顆粒粉末吹入基體耐磨合金的熔融液滴中，將高硬顆粒粉末和基體耐磨合金的熔融液滴二者的混合物一起同時注入鑄模，制成高硬顆粒復合增強耐磨材料。
所述高速氣流的成分為惰性氣體如氮氣。所述基體耐磨合金包括Mn13鋼等。所述高硬顆粒粉末包括WC粉末、NbC粉末、TiC粉末或VC粉末或其中至少兩種組合的混合粉末。所述高速氣流的速度為亞音速、音速或超音速。
本發明采用純物理方法在澆鑄基體耐磨材料的鑄造過程中，巧妙的采用高速氣流強制植入高硬顆粒，得到了整體硬度和耐磨性大大超過基體耐磨合金的一種高硬顆粒復合增強耐磨材料。既避免了冶金上的技術難度，又使復雜的冶金過程變得簡單化。采用本發明的方法制成的材料作為磨機襯板的材料后，該襯板的壽命為普通雙金屬襯板的壽命的兩倍以上。
圖1為本發明的示意圖。
圖中，1.鋼液；2.漏斗；3.噴嘴；4.噴鑄室；5.噴粉嘴；6.鑄模。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明是一種高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，主要包含以下步驟(A).將Mn13鋼在感應爐內熔煉成鋼液(1)；(B).將得自步驟A的鋼液注入一漏斗(2)內，鋼液自漏斗底部流入下面的噴鑄室(4)，形成一細小的鋼液流；(C).用亞音速氣流(氮氣)通過噴嘴(3)吹剪漏斗口流出的鋼液流，使鋼液流破碎成直徑小于1mm的細小鋼液滴；(D).用另一包含氮氣和直徑小于1mm的WC粉末的亞音速氣流通過噴粉嘴(5)將WC粉末吹入上述鋼液滴中，得到鋼液滴和WC粉末的混合物(E).得自步驟D的混合物噴射注入下面的鑄模(6)內，自然冷卻，制成高硬顆粒復合增強耐磨材料。
權利要求
1.一種高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，其特征是；利用高速氣流將高硬粒粉末吹入基體耐磨合金的熔融液滴中，將高硬顆粒粉末和基體耐磨合金的熔融液滴二者的混合物一起同時注入鑄模。
2.如權利要求1所述的高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，其特征是所述高速氣流的成分為惰性氣體。
3.如權利要求1所述的高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，其特征是所述基體耐磨合金包括Mn13鋼。
4.如權利要求1所述的高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，其特征是所述高硬顆粒粉末包括WC粉末、NbC粉末、TiC粉末或VC粉末或其中至少兩種組合的混合粉末。
5.如權利要求1所述的高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，其特征是所述高速氣流的速度為亞音速、音速或超音速。
全文摘要
一種高硬顆粒復合增強耐磨材料制造方法，其特征是利用高速氣流將高硬顆粒粉末吹入基體耐磨合金的熔融液滴中，將高硬顆粒粉末和基體耐磨合金的熔融液滴二者的混合物一起同時注入鑄模，制成高硬顆粒復合增強耐磨材料。采用本發明的方法制成的材料作為磨機襯板的材料后，該襯板的壽命為普通雙金屬襯板的壽命的兩倍以上。
文檔編號C22C1/10GK1556237SQ20041001504
公開日2004年12月22日 申請日期2004年1月6日 優先權日2004年1月6日
發明者彭美驥, 彭楠, 王維, 翟書耘 申請人:彭美驥, 翟書耘, 彭楠