生产多材质部件或构件的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于生产多材质部件或构件的方法，其中，主体（１，７）通过该方法由基础材料及由耐磨材料形成的至少一个耐磨件（３，４，５，９）制成，所述耐磨材料在不大于将被接合的材料的最低熔化温度的８０％的温度下接合到所述主体。本发明专利技术还包括通过所述方法生产的多材质部件或构件的使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过生产至少具有两种不同材质的耐磨件而进行的多材质 部件或构件的生产，所述耐磨件被相互接合在一起用于提供多材质部件或构件。
技术介绍
耐磨构件和部件用在例如用于减小石材、建筑或循环材料尺寸的设备 中。在这些过程中，压紧在部件之间或碰撞在构件或部件的表面上的将要被 粉碎的材料磨损部件的表面，磨损程度依赖于接触的表面压力、速度、部件 表面的材料特性和被粉碎材料的物理特性，比如压缩强度和摩擦学特性。换 句话说，将要被并分碎的材料相对于部件的表面移动，并穿透部^f牛的表面，这会影响到对于部件的磨损相对于部件表面移动的材料？ 1起切割和形成槽， 并且穿透表面的材料在所影响的表面上产生毛刺，其作为重复过程的结果， 易于通过破裂、疲劳或形成切割而从构件和部件的表面松脱。构件和部件在 其不同部分中的及其在设备中的总的磨损强度受限于设备的几何形状、部件 的运动状态和将要被粉碎的材料的流动参数。总体上不仅通过影响设备的几何形状和内部流动条件，还特别地通过选择有利的材料以尽力提高构件和部件的有效使用寿命。当前技术的金属磨损 保护材料的摩擦特性基于例如所讨论材料的有利的合金化和粒子的最终添 加，并基于生产过程和它的进一步处理，比如热处理，由此作为所有这些因 素的综合影响，在它们的微结构中将形成具有优于通常的耐磨性能的相，所 述相一般较硬但通常韧度和抗疲劳性较低。由于构件和部件对于除摩擦特性 之外的需求，它们通常不能全部由具有上述微结构的材料制成。另一方面， 也是为了控制构件和部件的磨损的形成用以例如保持设备的几何形状和内 部流动模型，可以要求构件和部件的不同部分由相互不同的材^f制成。用以生产多材质部件的方法必须依据形成该构件的全部材:纤的要求而 几乎毫无例外地适用，由此每种材料达到的特性缺乏各个材料的目标水平，并且构件或部件的最佳可能的性能将无法达到。另一个明显的挑战是在组装 过程中及随后对其进行的处理过程中保持工件或部分的尺寸和形状误差，由 不同材料形成的工件或部分及其边界将经历组装过程及随后的各种处理。因 此相互接触或相互接合的材料的不同行为特性，例如不同的体积变化，能够 导致对于构件和部件的损坏。就商业开发而言，多种生产方法一夸由于上述的 要求而被完全排除，或至少使得不合理地更为复杂。与之相反，依据专利文献JP5317731、 JP5317732和JP6079187的方法和磨损零件在生产构件方面进行了尝试，其中试图增加在希望的部分上的磨 损，并且因此通过放置低耐磨性的部分到高耐磨性的主体部分而试图控制磨 损零件的表面的形成。在专利文献JP2001165146中公开的磨损零件中，更为耐磨的第二材料被 接合用于控制磨损的形成，但仅公开了要求精确的形状和尺寸公差的接合方 法，用于生产依据该目标的构件，这就成本效益而言是不合理的。另外，专利文献JP7323238瞄准了最为优选的用于构件的组装的磨损零 件，就功能性而言，其将精确形成的磨损防护件安装到部件主体，因此不能 省略昂贵的主体零件和磨损防护件的多阶段生产过程。专利文献JP2001269589和US 6,123,279公开了磨损零件，其目的在于通 过安装耐磨材料到磨损零件的主体上而相应地增加耐磨性能，^f旦是之前通过 使用几何外形锁定(form-locking )连接，及要求应用技术需求烦杂并且增加 成本的成型方法，该成型方法用于难以加工和难以成形的磨损防护材料，比 如依据后面的文献的硬金属，能够实现组装所要求的尺寸和形状精度。专利文献P2004160360另外公开了耐磨零件必须以一定的用于接合的方 式形成(开槽)，这在技术上和经济上对于依据该专利的方法中使用的耐磨 材料是无益的。专利文献WO 03/099443 Al公开了多材质构件的生产方法，其中耐磨材 料或材料被通过直接热等静压于直接扩散接头或通过使用添加到主体和耐 磨件之间的粉末材料而接合到由可加工的材料制成的主体零件。本方法所要 求的构件的气密封装，及接合件通常要求至少局部加工的事实增加了部件生 产的工作阶段，并极大地增加了使用该经济上有益的方法的生产成本
技术实现思路
采用依据本专利技术的解决方案，通过连接具有较松的尺寸和形状规格的工 件进入本体，该本体在使用时就功能性而言将达到优化的形状。更准确地说，依据本专利技术的生产方法具有权利要求中的特4i部分所陈述 的特征，并且采用如本专利技术的方法生产的多材质部件或构件的4吏用具有权利 要求10的特征部分中所陈述的特征。附图说明下面将参考附图结合实例更为详细地描述本专利技术，在附图中图1 A示出了依据本专利技术的多材质部件的基础材料主体，图1B是沿图1A的基础材料主体的线A-A的截面视图，图2示出了将^皮接合到图1 A和1B的基础材料主体的材料件，图3A示出了图1和图2的耐磨件，其被相互接合进入多材质部件,图3B是沿图3A的多材质部件的线A-A的截面视图，图4示出了依据本专利技术的多材质部件的替代基础材料主体，图5示出了将被接合到图4的基础材料主体的材料件，和图6示出了图4和5的耐磨件，其被相互接合进入多材质部件。具体实施例方式在图1A和1B中示出的依据本专利技术的多材质部件的基础材料主体l包括 由基础材料形成的耐磨件，其具有用于已经形成在基础材料主体的确定位置 处的将被接合的耐磨件的接合点，在图1A和1B的实例中的所述4妄合点为形 成在材料表面上的切槽或腔。主体l由铁基(Fe〉50。/。)基础材料制成，基础材 料包括相对少量的金属碳化物，优选地小于10%，通过采用适用于各个材料 的生产方法，典型地通过铸造，形成包括已经制成的接合点2的形状。在基础材料主体l的初次加工和最后必须的后处理或加工之后，主体在 适当的过程条件下进行热处理，用于实现对于基础材料尽可能有益的机械和 摩擦特性。图2示出了由耐磨材料制成的耐磨件3、 4和5，其所在附图的实例由三种 不同的材料制成，每种材料具有至少部分地相互不同的特性。由耐磨材料制 成的耐磨件3、 4和5通过良好地分别适合于每种材料的生产方法制成，比如 通过铸造或一些其它的熔融或粉末冶金方法。件3、 4和5能够直4妾制成对应于它们的各自的接合点的最终形状，或在初次加工之后能够对它们进行简单 的成形或加工处理用以实现最终形状。在依据本专利技术的解决方案中，由耐磨材料制成的耐磨件3、 4和5优选地 由铁基金属合金制成，金属合金具有的碳含量的重量百分比大于1.9%，硬度 大于50HRC,优选地大于54HRC,并且所述合金在其纟鼓结构中具有大于10% 的金属碳化物的部分，其直径大于3nm。在依据本专利技术的解决方案中，多材质构件或将要生产的构件的耐磨材料 的体积部分优选地大于4%,并且由耐磨材料生成的最大单件的体积不大于 多材质部件或构件的总体积的25%。在经过初次的和最后的二次工作过程之后，最后在互不相同的处理条 件下对耐磨件3、 4和5进行热处理，以期为工件提供最为有益的机械和摩擦 特性。典型地，耐磨件由铁基合金制成，铁基合金在基微结构中包括比基础 材料更大体积的硬质相部分，它的晶粒和颗粒优选地大于基础材并+中的以较 小的量存在的相同或其它硬质相的晶粒和颗粒。为了实现基础材料主体1和耐磨件3、 4和5的最为有利的机纟戒和摩擦特 性，在这些连接方法中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产多材质部件或构件的方法，所述方法包括下面的步骤：　－形成由基础材料制成的主体（１，７），所述主体包括至少一个接合点（２，８），该接合点至少用于由耐磨材料形成的一个耐磨件（３，４，５，９），　－由至少一种耐磨材料形成至少一个耐磨件（３，４，５，９），其被接合到由基础材料形成的主体（２，８），　－将由耐磨材料形成的至少一个耐磨件（３，４，５，９）接合到由基础材料形成的主体（２，８），　其特征在于：由耐磨材料制成的至少一个耐磨件（３，４，５，９）在一定温度被接合到由基础材料形成的主体（１，７），所述温度不大于将被接合的材料的最低熔点温度的８０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾西赫尔曼，贾里利玛泰南，
申请(专利权)人：梅特索矿产股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]