[发明专利]一种稀土改型金属基TiC复合材料及制备风机机壳内筒的方法在审

申请号：	201811198764.0	申请日：	2018-10-15
公开（公告）号：	CN109234600A	公开（公告）日：	2019-01-18
发明（设计）人：	马翔	申请（专利权）人：	西安热工研究院有限公司;西安西热锅炉环保工程有限公司
主分类号：	C22C29/10	分类号：	C22C29/10;C22C1/05;B22F5/10
代理公司：	西安通大专利代理有限责任公司 61200	代理人：	徐文权
地址：	710032 ***	国省代码：	陕西;61
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摘要：
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【说明书】：

本发明公开了一种稀土改型金属基TiC复合材料及制备风机机壳内筒的方法，按重量百分比，该复合材料的原料包括：TiC：65％～75％，Fe：20％～28％以及添加成分为Ni：2％～4.5％，Cr：2％～4.5％，Mn：0.2％～0.3％，Si：0.05％～0.08％，C：0.02％～0.03％，稀土含量Y：0.01％～1％。该方法包括步骤：1)混料；2)球磨；3)干燥；4)模压成型；5)固相烧结：先将成型坯体放入真空烧结炉中固相烧结，烧结温度为800℃～1000℃，制成机壳内筒预制体；6)机械加工：将固相烧结后的机壳内筒预制体取出后在通用车床进行机械加工，得到需要的内筒尺寸；7)高温烧结：将机械加工后的金属陶瓷机壳内筒预制体放入真空烧结炉中进行高温烧结，烧结后随炉冷却得到稀土改型金属基TiC陶瓷复合材料风机机壳内筒。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷材料，具体涉及一种稀土改型金属基TiC复合材料及制备风机机壳内筒的方法。

背景技术

TiC基金属陶瓷由于具有高硬度，高的抗氧化温度和良好的化学稳定性，因此具备良好的耐磨损、耐腐蚀性能，是制备风机机壳内筒的新型金属陶瓷材料。

目前风机机壳材料主要分为以下几种：普通风机Q235，引风机(250℃以下)Q345，高温风机12Cr1MoV或1Cr18Ni9Ti，防腐风机304、1Cr18Ni9Ti、316、316L、PP、玻璃钢等。由此可见，目前常用的风机机壳材料根据需求主要采用碳钢，不锈钢或者玻璃钢等，成本逐渐升高，耐用性逐渐增强。机壳作为风机的主题构件主要起到保护风机叶片，气体增压提供流道，导流等作用，因此对于风机结构起到了显著的作用。而本专利则以普通碳钢为壳主体，采用稀土改性金属基TiC复合材料作为机壳内筒，可显著提高内筒使用寿命，增强机壳的耐磨及耐蚀性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶粒细小、耐磨损、抗高温氧化和腐蚀、经济成本低的稀土改型金属基TiC复合材料及制备风机机壳内筒的方法。本发明成分简单，不含稀缺战略资源W、Co，使用Ni含量少，硬度高，耐磨性好。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种稀土改型金属基TiC陶瓷复合材料，按重量百分比，该复合材料的原料包括：TiC：65％～75％，Fe：20％～28％以及添加成分为Ni：2％～4.5％，Cr：2％～4.5％，Mn：0.2％～0.3％，Si：0.05％～0.08％，C：0.02％～0.03％，稀土含量Y：0.01％～1％。

采用稀土改型金属基TiC陶瓷复合材料制备风机机壳内筒的方法，包括以下步骤：

1)混料步骤：按照质量百分比，将以下组分的原料进行混料：TiC：65％～75％，Fe：20％～28％以及添加成分为Ni：2％～4.5％，Cr：2％～4.5％，Mn：0.2％～0.3％，Si：0.05％～0.08％，C：0.02％～0.03％，稀土含量Y：0.01％～1％；

2)球磨步骤：混合后的原料放入球磨罐中，加入占其质量百分比为1％～2％的无水乙醇作为介质，将球磨罐中抽真空后填充氩气湿磨；

3)干燥步骤：将球磨后浆料置于旋转蒸发仪中烘干，烘干后粉末过筛；

4)模压成型步骤：将干燥后的粉体装入金属模具中，模压成型，制成机壳内筒形状；

5)固相烧结步骤：先将成型坯体放入真空烧结炉中固相烧结，烧结温度为800℃～1000℃，制成机壳内筒预制体；

6)机械加工步骤：将固相烧结后的机壳内筒预制体取出后在通用车床进行机械加工，得到需要的内筒尺寸；

7)高温烧结：将机械加工后的金属陶瓷机壳内筒预制体放入真空烧结炉中进行高温烧结，烧结后随炉冷却得到稀土改型金属基TiC陶瓷复合材料风机机壳内筒。