[发明专利]复合材料磨损部件

权利要求书

1.一种分级复合材料铸造磨损部件，其在最暴露于磨损的部分中包含增强体，该增强体包含周期性交替的毫米级陶瓷-金属复合材料粒料与毫米级间隙的三维互连网络，所述陶瓷-金属复合材料粒料包含至少52vol％的嵌入第一金属基质中的微米级碳化钛颗粒，这些陶瓷-金属复合材料粒料具有至少4.8g/cm³的密度，该陶瓷-金属复合材料粒料与其毫米级间隙的三维互连网络嵌入第二金属基质中，所述增强体包含平均至少23vol％的碳化钛，该第一金属基质不同于该第二金属基质，该第二金属基质包含铸造铁合金。

2.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，所述陶瓷-金属复合材料粒料包含至少61vol％的嵌入第一金属基质中的微米级碳化钛颗粒。

3.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，所述陶瓷-金属复合材料粒料包含至少70vol％的嵌入第一金属基质中的微米级碳化钛颗粒。

4.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，所述增强体包含平均至少28vol％的碳化钛。

5.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，所述增强体包含平均至少30vol％的碳化钛。

6.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，这些陶瓷-金属复合材料粒料具有小于5vol％的孔隙率。

7.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，这些陶瓷-金属复合材料粒料具有小于3vol％的孔隙率。

8.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，这些陶瓷-金属复合材料粒料具有小于2vol％的孔隙率。

9.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，这些嵌入的陶瓷-金属复合材料粒料具有0.5与10mm之间的平均粒度d50。

10.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，这些嵌入的陶瓷-金属复合材料粒料具有1与5mm之间的平均粒度d50。

11.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，这些嵌入的碳化钛颗粒具有0.1与50μm之间的平均粒度d50。

12.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，这些嵌入的碳化钛颗粒具有1与20μm之间的平均粒度d50。

13.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，该第一金属基质选自由铁基合金、铁锰基合金、铁铬基合金和镍基合金组成的组。

14.根据权利要求1所述的分级复合材料铸造磨损部件，其中，该第二金属基质包含高铬白口铁或钢。

15.一种用于制造权利要求1至14中任一项的陶瓷-金属复合材料粒料的方法，该方法包括以下步骤：

-在溶剂存在下研磨包含TiC和该第一金属基质的粉末组合物；

-将1％至10％的蜡混合至该粉末组合物中；

-将该溶剂通过真空干燥除去以获得团聚的粉末；

-将该团聚的粉末压实成条、片材或棒；

-将这些条、片材或棒粉碎成粒料；

-在真空或惰性气氛炉中在1000℃-1600℃之间的温度下烧结直至达到至少4.8g/cm³的密度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，将1％至6％的蜡混合至该粉末组合物中。