[发明专利]预制体及其制备方法和耐磨件及其制备方法

说明书

本申请涉及一种预制体及其制备方法和耐磨件及其制备方法，属于耐磨材料技术领域。一种预制体包括陶瓷基体和预埋于陶瓷基体的钢块，陶瓷基体设有孔道，孔道的一端延伸至陶瓷基体的表面，另一端靠近钢块。本申请通过在陶瓷基体内设置孔道和钢块，使得预制体在与钢水复合的过程中，钢水能够进入陶瓷基体的内部，提高形成的耐磨件的强度，提高耐磨性能。孔道的一端延伸至陶瓷基体的表面，另一端靠近钢块，利用钢块作为冷铁，使得预制体在与钢水复合的过程中，加速钢块周围的钢水凝固，避免预制体四周的钢水先凝固而内部的钢水后凝固，导致陶瓷基体内的钢水冷却收缩形成缩孔，以此来增加凝固的耐磨部件的韧性。

技术领域

本申请涉及耐磨材料技术领域，且特别涉及一种预制体及其制备方法和耐磨件及其制备方法。

背景技术

立轴锤式破碎机依靠转盘上的锤头高速旋转，破碎石灰石、花岗岩等石料，其转子部件锤头在工作时会受到物料的高速冲击，苛刻的工况对锤头的性能提出了较高的要求。由于锤头的失效主要是冲击磨损和断裂，一般使用韧性极好的高锰钢材质，但是高锰钢硬度低，表面还未加工硬化就已磨损失效。高铬铸铁虽然硬度高、耐磨性好，但是断裂韧性不足，在高冲击载荷下锤头容易发生断裂事故。如果锤头采用破碎硬度更高的陶瓷物料，其使用寿命为2天左右甚至更短，导致零件日常拆卸更换非常麻烦，制约用户破碎使用效率。故提高锤头等耐磨件的使用寿命成为关键问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种预制体及其制备方法和耐磨件及其制备方法，以提高耐磨件的耐磨性能和使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供了一种预制体，包括陶瓷基体和预埋于陶瓷基体的钢块，陶瓷基体设有孔道，孔道的一端延伸至陶瓷基体的表面，另一端靠近钢块。

本申请通过在陶瓷基体内设置孔道和钢块，使得预制体在与钢水复合的过程中，钢水能够进入陶瓷基体的内部，提高形成的耐磨件的强度，提高耐磨性能。孔道的一端延伸至陶瓷基体的表面，另一端靠近钢块，利用钢块作为冷铁，使得预制体在与钢水复合的过程中，加速钢块周围的钢水凝固，避免预制体四周的钢水先凝固而内部的钢水后凝固，导致陶瓷基体内的钢水冷却收缩形成缩孔，以此来增加凝固的耐磨部件的韧性。

在一种可能的实现方式中，陶瓷基体具有第一表面、与第一表面相对设置的第二表面以及围合设置的侧面，陶瓷基体设有多个第一孔道和多个第二孔道，第一孔道的一端延伸至陶瓷基体的第一表面，另一端靠近钢块；第二孔道的一端延伸至陶瓷基体的侧面，且靠近陶瓷基体的第一表面的边缘处，另一端靠近钢块。

本申请在陶瓷基体的第一表面和侧面分别设有第一孔道和第二孔道，使得预制体与钢水复合后耐磨件的作用面和侧面均具有钢-陶瓷复合材料，增强耐磨件的作用面和侧面的耐磨性。

第二方面，本申请实施例提供了上述预制体的制备方法，包括：将预置钢块和填充剂放入预制体模具的预设位置，然后将陶瓷颗粒、无机耐高温胶和硅酸钠的混合物放入预制体模具中，再将填充后的预制体模具预热保温后进行加热烧结。

本申请提供的制备方法通过填充剂的设置和烧结能够得到具有孔道结构的预制体。通过对填充后的预制体模具进行预热保温和加热烧结得到结构稳固的预制体。

在本申请的部分实施例中，填充后的预制体模具在100℃-200℃的条件下预热保温0.5h-1h，在800℃-1000℃的条件下烧结0.2h-1h。该条件使得陶瓷颗粒较好的定型，避免在移动模具清除填充剂的过程中陶瓷颗粒松散。再经过烧结得到结构稳固的预制体。

第三方面，本申请实施例提供了一种耐磨件的制备方法，包括：将钢水浇注到放置有经过预热的上述预制体的模具中，挤压铸造后，再进行保压降温和埋砂降温，去掉模具后得到粗耐磨件。对粗耐磨件进行热处理。

本申请通过挤压铸造、保压降温、埋砂降温和热处理能够将预制体与钢水较好的复合，得到结构稳固，强度较好的耐磨件。