[发明专利]一种陶瓷增强耐磨铲齿的制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷增强耐磨铲齿的制备方法，包括：将合金钢原材料放入中频感应炉内熔炼得到钢水，浇注后得到铲齿基体，冷却后以50‑65℃/h的速率升温至560‑600℃保温30‑60min，以75‑80℃/h的速率升温至650‑700℃保温30‑50min，以69‑73℃/h的速率升温至900‑950℃保温100‑120min，空冷后加热至910‑925℃保温10‑20min，水冷后加热至500‑550℃保温1‑2h，空冷后加热至270‑310℃保温2‑4h，空冷后得到半成品；根据铲齿的工作受力状况，确定其齿尖上、下两个表面为磨损部位，对磨损部位打磨清洗后涂覆陶瓷料浆，升温固化。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷增强耐磨铲齿的制备方法。

背景技术

铲齿是工程机械挖机的重要基础配件，在施工时受到不断磨损，需要及时更换，其消耗量很大。挖机的作业对象是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石，实际工况条件非常恶劣，其在工作时，齿尖部分承受冲击磨料磨损，需要具备较高的硬度和耐磨性，齿根部分承受较大的弯曲载荷，需要具有较高的强度和韧性。为了挖掘机能安全、长期服役，减少因磨损而造成的经济损失，往往要求铲齿既具有一定的韧性，又具有一定的硬度，以便承受工作中的磨损。但是随着工业技术的发展，挖掘机的服役工况越来越严酷，现有的铲齿其耐磨性能欠佳，硬度不够，铲齿在实际使用过程中常会断裂失效，直接影响机械的使用，增加更换时间又增加生产成本。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种陶瓷增强耐磨铲齿的制备方法，其过程简单，得到的铲齿强度和韧性好、耐磨性能优异，使用寿命长。

本发明提出的一种陶瓷增强耐磨铲齿的制备方法，包括以下步骤：

S1、将合金钢原材料放入中频感应炉内进行熔炼得到钢水；

S2、将钢水浇注铸型得到铲齿基体；

S3、将铲齿基体冷却，然后以50-65℃/h的速率升温至560-600℃保温30-60min，以75-80℃/h的速率升温至650-700℃保温30-50min，以69-73℃/h的速率升温至900-950℃保温100-120min，空冷后加热至910-925℃保温10-20min，水冷后加热至500-550℃保温1-2h，出炉空冷，然后加热至270-310℃保温2-4h，出炉空冷得到铲齿半成品；

S4、根据铲齿的工作受力状况，确定其齿尖上、下两个表面为磨损部位，对铲齿半成品磨损部位打磨清洗后涂覆陶瓷料浆，升温固化后得到所述陶瓷增强耐磨铲齿。

优选地，在S1中，所述合金钢的原材料中所含化学成分按重量百分比包括：C：0.27-0.32％、Mn：1.21-1.5％、Cr：1.3-1.4％、Ni：0.38-0.65％、Cu：0.1-0.25％、Mo：0.3-0.4％、V：0.06-0.1％、Si：0.75-0.85％、Y+2×Ce+Pr：0.11-0.23％、余量为Fe及不可避免的杂质。

优选地，在S1中，所述熔炼的温度为1630-1650℃。

优选地，在S2中，所述浇注的温度为1580-1600℃。

优选地，在S4中，所述陶瓷料浆的原料按重量份包括：氧化铝38-42份、碳化硅10-18份、氧化锆7-9份、氧化铬1-5份、纳米碳材料0.1-0.35份、高铝水泥2-4份、碳化钨1-3份、氧化铈0.5-2份和磷酸二氢铝35-55份；所述纳米碳材料为碳纳米管、石墨烯按重量比为1-4：2-5的混合物。

优选地，在S4中，所述氧化铝、碳化硅、氧化锆、氧化铬、纳米碳材料、高铝水泥、碳化钨和氧化铈均经过热处理；所述热处理包括在1020-1080℃下保温30-60min，然后在820-880℃下保温50-90min。