[发明专利]一种用于掘进机截齿生产的金属复合材料

说明书

本发明属于掘进机截齿生产技术领域，且公开了一种用于掘进机截齿生产的金属复合材料，掘进机截齿生产的金属复合材料制备方法如下：将增强材料、金属基体粉末与粘合剂进行搅拌混合，得到混合物料，并对混合物料进行压制‑加热烧结‑冷却回火‑热挤压‑机械加工得到金属复合材料。本发明提供一种用于掘进机截齿生产的金属复合材料；可自由选择强化颗粒的种类、将压制后混合物放置炉内进行加热烧结，同时炉内为真空烧制，烧结加热速度300‑320℃/min，加热温度控制1000‑1150℃，并回火至320‑350℃，保持1.5h，烧制成型后的金属复合材料采用机床对表面进行研磨，去处边角不符合要求的废料，即可得到金属复合材料，达到了金属复合材料耐磨的效果。

技术领域

本发明属于掘进机截齿生产技术领域，具体是一种用于掘进机截齿生产的金属复合材料。

背景技术

目前煤炭开采通常采用掘进机，而截齿是掘进机器上重要的零件，为力增加截齿的使用寿命，截齿通常采用金属复合材料增加截齿的硬度，金属复合材料，是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料，其极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造等领域。

掘进机是采煤的重要设备，而截齿是掘进机器上重要的零件，截齿质量的优劣直接影响掘进机的效率，随着人们对能源特别是煤炭需求的增加，为了提高采掘效率，采煤机功率不断增大，对截齿的质量要求越来越高，而目前采煤机截齿材料在长时间使用后，截齿的强度、硬度和耐磨性、高的弯曲强度及耐腐蚀性将会变低，甚至截齿在采煤的过程中遇到较硬岩石层将会产生断裂、弯曲、变形和早期磨损失效，降低掘进机的工作效率，增加了掘进机的维修成本与维修时间。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种用于掘进机截齿生产的金属复合材料，根据金属复合材料使用的环境，对金属复合材料的配比进行控制，以满足金属复合材料不同使用需求，基体金属或合金的成分可自由选择，基体金属与强化颗粒之间不易发生反应；可自由选择强化颗粒的种类、尺寸，还可多种颗粒强化，强化颗粒添加量的范围大，较容易实现颗粒均匀化，同时达到了金属复合材料耐磨的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于掘进机截齿生产的金属复合材料，掘进机截齿生产的金属复合材料制备方法如下：将增强材料、金属基体粉末与粘合剂进行搅拌混合，得到混合物料，并对混合物料进行压制-加热烧结-冷却回火-热挤压-机械加工得到金属复合材料。

上述技术方案中，优选的，增强材料包括颗粒增强复合材料、层状复合材料、纤维增强复合材料、玻璃纤维复合材料、硼纤维复合材料、晶须复合材料；

基体材料包括铝基材料、镍及材料、钛基材料、镁基材料、金属材料、合金材料、陶瓷基体材料。

上述技术方案中，优选的，粘合剂材料组成：聚氨酯20%、聚苯乙烯10%、聚丙烯酸酯2%、乙烯—醋酸乙烯共聚物25%。

上述技术方案中，优选的，S1混合物搅拌速度2500转/min，搅拌1.5h。

上述技术方案中，优选的，S1混合物压制采用冷等静压法，静压500pa，压制1-2h。

上述技术方案中，优选的，S1混合物加热烧结为真空烧制，烧结加热速度300-320℃/min，加热温度控制1000-1150℃，并回火至320-350℃，保持1.5h；

上述技术方案中，优选的，烧制成型后的金属复合材料采用机床对表面进行研磨，去处边角不符合需求的废料。

上述技术方案中，优选的，S1金属基体复合材料制备方法如下：

S1：选取硼纤维粉末、陶瓷粉末与铝合金粉末进行搅拌混合得到混合物，其中硼纤维粉末25%，陶瓷粉末10%，铝合金粉末50%，其余为水；

S2：将混合放置模具内压制成型，并保持3h；