[发明专利]高铬铸铁基复合材料的制备工艺、应用及制备得到的耐冲蚀管道

权利要求书

1.一种高铬铸铁基复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将陶瓷基增强颗粒原料和金属基连接颗粒原料分别破碎后混匀，得到混合料；

S2.将混合料置入模具后，将模具在300-500Pa的氨气气氛或惰性气体气氛下，置于感应外场中进行压力烧结，烧结压力为160-200MPa，烧结时间为2-30min，得到预制体；

S3.将预制体置入铸造型腔后，注入温度为1540-1600℃的高铬铸铁熔液，得到所述高铬铸铁基复合材料。

2.如权利要求1所述的一种高铬铸铁基复合材料的制备工艺，其特征在于，所述预制体的体积2400cm³时，感应外场的频率为10000-20000Hz；

所述预制体的体积为2400-5400cm³时，感应外场的频率为5000-10000Hz；

所述预制体的体积为5400-9600cm³时，感应外场的频率为1000-5000Hz；

所述预制体的体积为9600-15000cm³时，感应外场的频率为500-1000Hz；

所述预制体的体积为15000-21600cm³时，感应外场的频率500Hz。

3.如权利要求2所述的一种高铬铸铁基复合材料的制备工艺，其特征在于，所述预制体的体积2400cm³时，烧结时间为2-5min；

所述预制体的体积为2400-5400cm³时，烧结时间为6-9min；

所述预制体的体积为5400-9600cm³时，烧结时间为10-13min；

所述预制体的体积为9600-15000cm³时，烧结时间为14-18min；

所述预制体的体积为15000-21600cm³时，烧结时间为19-25min。

4.如权利要求1所述的一种高铬铸铁基复合材料的制备工艺，其特征在于，陶瓷基增强颗粒原料包括W、Ti、Nb、Mo、Cr或V元素的碳化物或氮化物中的三种以上；

金属基连接颗粒原料包括铁粉或其合金粉中的至少一种。

5.如权利要求1所述的一种高铬铸铁基复合材料的制备工艺，其特征在于，按质量百分比，陶瓷基增强颗粒原料的组分包括15～20％的钨粉、15～20％的钼粉、15～20％的铌粉、15～20％的钛粉、2～5％的钒粉中的三种以上、5～15％的液态有机物。

6.如权利要求1所述的一种高铬铸铁基复合材料的制备工艺，其特征在于，金属基连接颗粒原料为微米级原料，占混合料总量的35％-39％；

陶瓷基增强颗粒原料为纳米级原料，占混合料总量的61％-65％。

7.如权利要求1所述的一种高铬铸铁基复合材料的制备工艺，其特征在于，陶瓷基增强颗粒原料的粒径范围为100-250nm，金属基连接颗粒原料的粒径范围为100-200um。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的制备工艺所制得的高铬铸铁基复合材料的应用，其特征在于，所述高铬铸铁基复合材料可应用于板锤、泵体、管道、辊套、磨盘、磨球和导料头。

9.一种耐冲蚀管道，由权利要求1-7任一项所述的高铬铸铁基复合材料的制备工艺制备得到，其特征在于，所述耐冲蚀管道包括管道主体(1)和预制体(2)，多个所述预制体(2)均匀环绕分布在所述管道主体(1)内；

各个所述预制体(2)之间的间隙为1-3mm，所述预制体(2)厚度为管道主体(1)厚度的30-40％，且所述预制体(2)距管道主体(1)内壁1-3mm。

10.如权利要求9所述的一种耐冲蚀管道，其特征在于，所述预制体(2)中的陶瓷基增强颗粒原料(21)呈三维网状分布、并通过金属基连接颗粒原料(22)连接，所述金属基连接颗粒原料(22)分布在所述陶瓷基增强颗粒原料(21)间的空隙中；

所述金属基连接颗粒原料(22)之间具有连通孔道，使得所述预制体(2)的孔隙率为35-39％，所述高铬铸铁熔液填充在所述连通孔道内。