[发明专利]一种金属陶瓷组合物及其制备方法、一种金属陶瓷和一种雷蒙磨

说明书

技术领域

本发明属于金属陶瓷材料领域，尤其涉及一种金属陶瓷组合物及其制备方法、一种金属陶瓷和一种雷蒙磨。

背景技术

雷蒙磨一般用于研磨制备超细粉体材料，在矿业、化工、建材和冶金等非金属矿产品加工上得到广泛应用。磨辊和磨环是雷蒙磨上的主要消耗备件。高锰钢因其强韧性良好，并具有优良形变硬化能力，所以长期用作制造磨辊和磨环的材料。但高锰钢材料制造的磨辊、磨环用于研磨高硬度材料时，存在使用寿命短、备件更换频繁、消耗量大的缺点，导致雷蒙磨的系统不能稳定运行，严重影响了研磨产品的品质和产率。

传统的陶瓷材料具有较高强度，但抗冲击性和韧性较差，在碰撞过程中很容易破碎，而传统的金属合金材料虽然具有良好的柔韧性，但强度不够，与硬度较大的材料摩擦时，极易磨损，消耗大。因此，CN100484661C中公开了一种含碳化硅、铁、碳、铬的钼基金属陶瓷材料，该金属陶瓷材料中：SiC 21wt％，Fe 13wt％，Mo 60wt％，C 0.4wt％，Al 0.6wt％，Cr 5wt％；该金属陶瓷的制备方法包括将碳化硅、铁、钼、碳、铬粉碎至粒径小于0.5μm，模压成型，最后经过无氧烧结得到。该金属陶瓷以钼粉为主，成本较高且陶瓷的耐磨性较差；另外，该金属陶瓷中采用了碳粉作为原材料，碳粉烧结过程中局部反应不完全，会降低产品的韧性。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的金属陶瓷成本高、耐磨性和韧性差的技术问题。

本发明提供了一种金属陶瓷组合物，以金属陶瓷组合物的总质量为基准，所述金属陶瓷组合物中含有以下组分：

碳化硅，粒径为0.5-2μm     40-60wt％，

电熔莫来石                 2-10wt％，

钨粉                       10-20wt％，

铁粉                       1-5wt％，

铬粉                       0.5-6wt％，

氧化锰                     2-8wt％，

石蜡和煤焦油               8-15wt％。

本发明提供了所述金属陶瓷组合物的制备方法，包括将碳化硅、电熔莫来石、钨粉、铁粉、铬粉、氧化锰按比例混合均匀，再加入石蜡和煤焦油，混合均匀即可得到所述金属陶瓷组合物。

本发明还提供了一种金属陶瓷，所述金属陶瓷的制备方法包括以下步骤：

1)将本发明提供的金属陶瓷组合物压模得到生坯，烘烤；

2)将烘烤后的生坯进行无氧条件下等静压烧结，烧结压力为100-400MPa，烧结温度为900-2000℃。

本发明最后提供了一种雷蒙磨，包括磨辊和与磨环，磨辊外表面具有外陶瓷衬，磨环内表面具有内陶瓷衬，磨辊的外陶瓷衬滚动碾压在磨环的内陶瓷衬的表面；其中，所述外陶瓷衬和/或内陶瓷衬为本发明提供的金属陶瓷。

本发明提供的金属陶瓷组合物及金属陶瓷，与现有技术中的各种金属陶瓷相比，具有以下优点：

1)以碳化硅、电熔莫来石为陶瓷相，以金属钨粉、铁粉、铬粉、氧化锰为合金相，陶瓷相和合金相烧结反应形成固溶体，从而使金属陶瓷既具备陶瓷的高硬度和耐磨性，又具备合金的良好韧性；

2)金属陶瓷组合物中以粒径为0.5-2μm的碳化硅为主体材料，通过碳化硅的微纳米效应，能有效提高金属陶瓷的硬度、耐磨性和韧性；且碳化硅成本较低，原料易得，因此本发明的金属陶瓷组合物的成本得到大大降低。

具体实施方式

本发明提供了一种金属陶瓷组合物，以金属陶瓷组合物的总质量为基准，所述金属陶瓷组合物中含有以下组分：

碳化硅，粒径为0.5-2μm     40-60wt％，

电熔莫来石                 2-10wt％，

钨粉                       10-20wt％，

铁粉                       1-5wt％，

铬粉                       0.5-6wt％，

氧化锰                     2-8wt％，

硼砂                       0.5-6wt％，

石蜡和煤焦油               8-15wt％。

优选情况下，以金属陶瓷组合物的总质量为基准，各组分的含量为：