复合磨损部件制造技术

本发明专利技术涉及一种包含增强部分的分级磨损部件，该增强部分包含氧化锆或氧化铝

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合磨损部件


本专利技术的主题
[0001]本专利技术涉及一种铸造磨损部件。本专利技术更特别地涉及一种分级磨损部件，该分级磨损部件包含在其应力最大侧上的增强部分。该增强部分通过在准备浇铸该磨损部件时在模具中放置由具有毫米间隙的毫米颗粒的聚集体(agr
é
gat)构成的增强物而获得。该增强物还包含厘米插入物，该厘米插入物由陶瓷制成并根据预定的几何形状预先制造。该插入物包含结合在第一金属基质中的微米陶瓷粒子，并且该增强物的毫米间隙在浇铸过程中被第二金属基质渗入。第一金属基质独立于第二金属基质。
[0002]本专利技术还提出了一种用于获得具有其增强结构的所述磨损部件的方法。

技术介绍

目前技术水平
[0003]矿石开采和破碎设备(尤其是研磨和破碎装置)在抗冲击性和抗磨性方面受到许多限制。
[0004]在聚集体、水泥和矿石处理的领域中，磨损部件包括立轴破碎机的推出器(
é
jecteurs)和砧、水平轴破碎机的锤和击打器(battoirs)、用于破碎机的锥体、立式研磨机的台和辊、球式或棒式研磨机的衬板和升降机。关于矿石开采设备，可特别提及油砂泵或钻机、采矿泵和挖掘齿。
[0005]现有技术中已知的是通过铸造浇铸包含由陶瓷增强并且在浇铸过程中被渗入的部分来制造复合磨损部件。
[0006]文献EP0575685A1(Sulzer，1996)描述了一种模制部件，其具有由整合在金属相中的多孔陶瓷体增强的磨损表面，每个陶瓷体具有多孔三维网络形式的结构。<br/>[0007]文献WO9815373A1(Magotteaux，1997)公开了一种铸造法制造的复合耐磨部件。它包括具有增强物的金属基体，该增强物由包含20
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80％的Al2O3和80
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20％的ZrO2的均匀相的团聚颗粒的三维结构形成。
[0008]文献WO2016008967A1(Magotteaux，2015)公开了烧结的陶瓷颗粒，其包含3
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55重量％的氧化铝和40
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95重量％的氧化锆，并结合无机组分如稀土金属氧化物或碱土金属氧化物。
[0009]然而，根据现有技术的文献无法在部件的最大应力部分获得高浓度的陶瓷，因为浇铸过程中毫米级三维颗粒聚集体结构需要足够的间隙比例以允许在浇铸过程中铁合金完全渗入该增强结构，这限制了增强区域中可用陶瓷的浓度。

技术实现思路

本专利技术的目的
[0010]本专利技术旨在克服现有技术的缺点，该缺点尤其是难以获得包含非常高浓度陶瓷粒子的增强区域。本专利技术的目的还在于在包含可由浇铸的铁合金渗入的毫米间隙的主要基于
氧化铝
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氧化锆的聚集的毫米颗粒(grains)的三维结构内整合具有高浓度陶瓷粒子(particules)的区域。毫米颗粒的增强结构还能够确保在磨损部件的模具中定位预制的插入物，该插入物具有限定的几何形状并且富集碳化物、氮化物、硼化物或金属间元素类型的陶瓷粒子。该插入物包含用作陶瓷粒子粘合剂的第一金属基质，第一金属基质独立于构成第二金属基质的浇铸合金。本专利技术的概述
[0011]本专利技术公开了一种包含增强部分的分级磨损部件，该增强部分包含氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金，所述增强部分还包含具有预定几何形状的厘米插入物，所述插入物包含由第一金属基质结合的金属碳化物、氮化物、硼化物或金属间化合物的微米粒子，所述插入物被插入到由第二金属基质渗入的增强结构中，该增强结构包含周期性交替的高和低浓度氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金的微米粒子的毫米区域，第二金属基质不同于第一金属基质。
[0012]本专利技术的优选实施方案包括以下特征的至少之一或任何合适的组合：
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该增强部分还包含陶瓷
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金属复合材料的毫米区域，该陶瓷
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金属复合材料包含在构成第三金属基质的粘合剂中的碳化钛、氮化钛或碳氮化钛的微米粒子，这些区域相对于高浓度氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金的微米粒子的毫米区域的比例为小于50体积％，优选小于40体积％，特别优选小于30体积％，第三金属基质独立于第一金属基质和第二金属基质；
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该插入物包含金属碳化物、氮化物、硼化物或金属间元素的微米粒子的浓度为20
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95体积％，且至少30体积％，优选至少40体积％，特别优选至少50体积％；
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用作该插入物的微米粒子用粘合剂的第一金属基质主要包括镍、镍合金、钴、钴合金或与浇铸合金不同的铁合金；
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在作为该增强物的一部分的该毫米区域中用作碳化钛、氮化钛或碳氮化钛的微米粒子用粘合剂的第三金属基质主要包括镍、镍合金、钴、钴合金或与浇铸合金不同的铁合金；
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该插入物或该增强物的该毫米区域在其包含陶瓷
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金属复合材料时包含平均尺寸D50小于80μm、优选小于60μm且特别优选小于40μm的金属间合金的粒子或金属碳化物、氮化物、硼化物的微米粒子；
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该插入物和用氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金增强的区域包含微米间隙，其包含不同的金属基质。
[0013]本专利技术还公开了一种用于制造根据本专利技术的磨损部件的方法，包括以下步骤：
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提供模具，该模具包括具有待增强区域的预定几何形状的磨损部件的空腔；
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在所述待增强区域中引入并定位氧化锆或氧化铝
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氧化锆毫米粒料(granul
é
s)形式的粉末的紧密混合物，其至少部分围绕一个或多个预制的插入物，该插入物具有限定的几何形状并且富集由第一金属基质结合的金属碳化物、氮化物、硼化物或金属间化合物的微米粒子；
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将铁合金浇铸到模具中，所述液体铁合金渗入包含至少部分围绕预制的插入物的氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金颗粒的三维结构中。
[0014]根据本专利技术方法的一种优选实施方案，在浇铸所述磨损部件之前制造的具有预定几何形状的插入物通过粉末冶金制造。
[0015]本专利技术进一步公开了冲击器(impacteur,)、砧(enclume)、锥体或磨辊(galet de broyage)形式的专利技术。
附图说明
附图的简要描述
[0016]图1示意性地显示了具有由增强物增强的区域的磨损部件，该增强物包含预制的圆柱形插入物，该插入物由浇铸金属渗入的氧化锆或氧化铝
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氧化锆基聚集的毫米颗粒的结构所围绕。
[0017]图2示意性地显示了根据本专利技术的增强物的细节，由固定在氧化锆或氧化铝
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氧化锆基毫米颗粒的结构中的陶瓷制成的预制圆柱形插入物构成。
[0018]图3示意性地显示了水平轴破碎机的击打器，具有由预制的圆柱形陶瓷插入物增强的预定区域，该插入物由具有可渗入孔隙率和毫米间隙的氧化锆或氧化铝
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含增强部分(2)的分级磨损部件(1)，该增强部分(2)包含氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金，所述增强部分还包含具有预定几何形状的厘米插入物(3)，所述插入物(3)包含由第一金属基质(10)结合的金属碳化物、氮化物、硼化物或金属间化合物的微米颗粒(9)，所述插入物(3)被插入到由第二金属基质(6)渗入的增强结构(2)中，该增强结构包含周期性交替的高和低浓度(4，5)氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金(7，8)的微米颗粒的毫米区域，第二金属基质(6)不同于第一金属基质(10)。2.根据权利要求1所述的磨损部件(1)，其中该增强部分(2)还包含陶瓷
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金属复合材料的毫米区域，该陶瓷
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金属复合材料包含在构成第三金属基质的粘合剂中的碳化钛、氮化钛或碳氮化钛的微米颗粒，这些区域相对于高浓度(5)氧化锆或氧化铝
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氧化锆合金(7，8)的微米颗粒的毫米区域的比例为小于50体积％，优选小于40体积％，特别优选小于30体积％，第三金属基质独立于第一金属基质(10)和第二金属基质(6)。3.根据前述权利要求中任一项所述的磨损部件(1)，其中该插入物(3)包含金属碳化物、氮化物、硼化物或金属间元素的微米颗粒(9)的浓度为20
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95体积％，且至少30体积％，优选至少40体积％，特别优选至少50体积％。4.根据前述权利要求中任一项所述的磨损部件(1)，其中用作该插入物(3)的微米颗粒(9)用粘合剂的第一金属基质(10)主要包括镍、镍合金、钴、钴合金或与浇铸合金(6)不同的铁合金。5.根据前述权利要求中任一项所述的磨损部件(1)，其中在作为该增强物(2)的一部分的该毫米区域中用作...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：马格托国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：