[发明专利]一种空间网格状陶瓷/金属耐磨材料的制备方法

说明书

本发明属于耐磨材料制备及应用的技术领域，具体涉及一种空间网格状陶瓷/金属耐磨材料的制备方法。为了将Al₂O₃陶瓷均匀添加到韧性优异的高铬铸铁基体中，并保证Al₂O₃陶瓷与铸铁基体实现良好的冶金结合，以满足磨煤机耐磨零部件的要求，本发明提供一种空间网格状陶瓷/金属耐磨材料的制备方法。该方法通过选择合适大小的氧化铝颗粒和合适间距的304不锈钢铁丝网，然后将铁丝网与氧化铝陶瓷隔层铺放，同时在模具顶盖板材等间距焊接加固，从模具两端同时进行浇铸，浇铸的同时利用真空泵对模具进行抽真空，使陶瓷颗粒与金属基体实现均匀分布、冶金结合，将陶瓷的耐磨性和金属的机械性能有机结合起来，使整个结构在运行过程中具有足够的抗磨和抗磨损强度。

技术领域

本发明属于耐磨材料制备及应用的技术领域，具体涉及一种空间网格状陶瓷/金属耐磨材料的制备方法。

背景技术

现代社会的高速发展离不开力学性能优异、耐恶劣环境的高性能材料。水泥、电力、矿业以及煤矿工业等工况复杂的重工领域对耐磨材料及其机械零部件的抗磨损性能提出了更高要求。磨煤机在实际服役过程中，不仅处于高温氧化、腐蚀、高冲击等恶劣的工况环境中，同时受到硬质磨料的磨损，导致零部件因磨损而快速失效。剧烈磨损造成大量的金属流失，同时零部件因磨损而快速失效需要消耗大量人力、物力频繁更换，造成生产停顿、成本增加，这对企业的生产效率和经济效益产生了极大的不利影响。

目前，国内主要通过高铬铸铁整体铸造成型及表面堆焊或整体堆焊等方法来生产制备磨煤机的耐磨零部件。现阶段磨辊耐磨材料以高铬铸铁和各类合金钢为代表，整体表现为硬度高、耐磨性好、韧性也有大幅度地提高，其硬度值一般均在HRC56以上。同时具有较好的韧性。但是其焊接性能较差，在运行过程中主要存在以下几类问题：

1)磨盘和磨辊耐磨件受热风冲刷磨损较快，使用时间短，更换施工和堆焊成本较高；

2)磨煤产量受磨盘和磨辊耐磨件磨损影响波动较大，随耐磨件磨损，台时产量大幅降低且煤粉平均细度达不到生产及设计要求；

3)随磨辊耐磨件的磨损，煤立磨回渣量增加后，加大了刮板的磨损，同时磨机整体和磨辊轴承振动会增大，影响磨机的稳定运行；

4)磨损后的磨辊经堆焊修复后仍存在部分脱落、整体脱落、磨辊补焊后开裂和磨辊变形等安全隐患。

Al₂O₃作为高硬度的陶瓷材料，其维氏硬度远高于煤炭中各成分的维氏硬度。因此，将Al₂O₃陶瓷颗粒添加到铸铁中制备而成的铁基陶瓷复合材料为解决这一难题指出了一条有效的途径。由于Al₂O₃陶瓷与铁基体两种物理化学性质差异大，导致陶瓷颗粒在金属基体中难以实现均匀分布，这必将对复合材料的耐磨性能产生不利影响。

因此，实现Al₂O₃陶瓷球的均匀分布，提高复合材料的耐磨性，对于延长磨煤机耐磨零部件的使用寿命是至关重要的，对于我国的经济发展和社会发展同样具有重大意义。

发明内容

为解决如何将Al₂O₃陶瓷均匀添加到韧性优异的高铬铸铁基体中，并保证Al₂O₃陶瓷与铸铁基体实现良好的冶金结合，以满足磨煤机耐磨零部件的要求，本发明的目的在于提供一种空间网格状陶瓷/金属耐磨材料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种空间网格状陶瓷/金属耐磨材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，氧化铝陶瓷表面预处理；

步骤2，等间距304不锈钢铁丝网的加工；