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专利摘要

本发明公开了一种耐磨复合构件及其制备方法和应用，该耐磨复合构件包括高耐磨复合层和耐磨基体材料，其中所述复合层包括氧化物复合陶瓷颗粒及硬质相，所述硬质相位于所述氧化物复合陶瓷颗粒之间，所述氧化物复合陶瓷颗粒为毫米级Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;‑ZrO<subgt;2</subgt;复相陶瓷颗粒，其中ZrO<subgt;2</subgt;含量为60％～85％；所述硬质相为微米级碳化物。该耐磨复合构件陶瓷颗粒间隙硬度明显提高，实现复合层陶瓷颗粒与陶瓷颗粒之间的基体材料同步耐磨，从而使复合构件的耐磨性能和使用寿命得到大幅提高。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202410079737.0
申请日期:
2024-01-19
专利申请人:
广东省科学院新材料研究所
分类号:
B22D23/04 ; B22F1/18 ; B22F1/10
发明/设计人:
郑开宏，王帅，王娟，郑志斌，林颖菲，龙骏
权利要求: 1.一种耐磨复合构件，其特征在于，包括高耐磨复合层和耐磨基体材料，其中所述复合层包括氧化物复合陶瓷颗粒及硬质相，所述硬质相位于所述氧化物复合陶瓷颗粒之间，所述氧化物复合陶瓷颗粒为毫米级Al2O3-ZrO2复相陶瓷颗粒，其中ZrO2含量为60％～85％；所述硬质相为微米级碳化物。2.根据权利要求1所述的耐磨复合构件，其特征在于，所述硬质相为铬、铌、钒、钨的碳化物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的耐磨复合构件，其特征在于，所述氧化物复合陶瓷颗粒的粒度为2～10mm；优选地，所述氧化物复合陶瓷颗粒的粒度为2～7mm；优选地，所述氧化物复合陶瓷颗粒的粒度为2～4mm。4.一种如权利要求1～3任一项所述的耐磨复合构件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在呈亚稳四方相的氧化物复合陶瓷颗粒表面包覆用于生成硬质相的金属或合金粉体，以及碳源形成的混合粉体；将包覆改性后的陶瓷颗粒制成具有三维连通孔道的预制体，并进行固化；将预制体置于构件需要复合的位置，合箱后浇铸耐磨基体材料熔体，熔体渗入预制体三维连通孔道中，与陶瓷颗粒表面包覆层反应，并在陶瓷颗粒间隙中生成碳化物硬质相，经过凝固冷却即得耐磨复合构件。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属或合金粉体与所述碳源的质量百分比为(90％:10％)～(95％:5％)。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合粉体的用量为所述陶瓷颗粒用量的10～12％。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属或合金粉体的粒度为1～20μm；优选地，所述金属或合金粉体的粒度为2～15μm；优选地，所述金属或合金粉体的粒度为4～12μm。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合粉体通过粘结剂粘附于所述陶瓷颗粒表面；优选地，所述粘结剂为有机或无机粘结剂；优选地，所述粘结剂为树脂或水玻璃；优选地，所述粘结剂的用量为所述混合粉体总质量的4～6％。9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述耐磨基底材料为高铬铸铁、碳合金钢、高锰钢中的任一种。10.一种耐磨件，其特征在于，采用如权利要求1～3任一项所述的耐磨复合构件加工而成。