[发明专利]一种高锰钢基复合材料及制备得到的内锥

权利要求书

1.一种高锰钢基复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将陶瓷基增强颗粒原料和金属基连接颗粒原料分别破碎后混匀，得到混合料；

S2.将所述混合料置入模具后，将所述模具置于感应外场中进行压力烧结，得到预制体；

S3.将所述预制体置入铸造型腔后，注入温度为1500-1580℃的高锰钢熔液，得到所述高锰钢基复合材料；

所述预制体的孔隙率为38-42％。

2.如权利要求1所述的一种高锰钢基复合材料的制备工艺，其特征在于，所述连接颗粒原料为微米级原料，占混合料总量的18-25％；所述增强颗粒原料为纳米级原料，占混合料总量的60-77％，余量为液态有机物。

3.如权利要求2所述的一种高锰钢基复合材料的制备工艺，其特征在于，所述增强颗粒原料的粒径范围为：250-400nm，所述连接颗粒原料的粒径范围为：200-300um。

4.如权利要求1所述的一种高锰钢基复合材料的制备工艺，其特征在于，所述“将模具置于感应外场中进行压力烧结”步骤中，在300-500Pa的氨气气氛或惰性气体气氛下，将所述模具置于感应外场中进行130-160MPa的压力下烧结。

5.如权利要求1所述的一种高锰钢基复合材料的制备工艺，其特征在于，所述预制体的体积2400cm³时，感应外场的频率为10000-20000Hz，烧结时间为2-5min；

所述预制体的体积为2400-5400cm³时，感应外场的频率为5000-10000Hz，烧结时间为6-9min；

所述预制体的体积为5400-9600cm³时，感应外场的频率为1000-5000Hz，烧结时间为10-13min；

所述预制体的体积为9600-15000cm³时，感应外场的频率为500-1000Hz，烧结时间为14-18min；

所述预制体的体积为15000-21600cm³时，感应外场的频率500Hz，烧结时间为19-25min。

6.如权利要求1所述的一种高锰钢基复合材料的制备工艺，其特征在于，所述增强颗粒原料包括W、Ti、Nb、Cr或V元素的碳化物或氮化物中的三种以上；

所述连接颗粒原料包括锰粉或锰合金粉中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种高锰钢基复合材料的制备工艺，其特征在于，按质量百分比，所述混合料的组分包括15～25％的钨粉、15～25％的铬粉、15～25％的铌粉、15～25％的钛粉、2～5％的钒粉中的三种以上，5～15％液态有机物和18-25％的所述连接颗粒原料；

所述金属基连接颗粒原料包括锰粉或锰合金粉中的至少一种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备工艺所制得的高锰钢基复合材料的应用，其特征在于，所述高锰钢基复合材料可应用于内锥、鄂板上。

9.一种内锥，由权利要求1-7任一项所述的高锰钢基复合材料的制备工艺制备得到，其特征在于，所述内锥包括依次连接的安装部(1)和增强部(2)，所述增强部(2)包括倾斜部(21)和竖直部(22)，所述倾斜部(21)一端与所述安装部(1)连接，其另一端与所述竖直部(22)连接；

多个所述预制体(3)均匀环绕分布在所述倾斜部(21)内，且各个所述预制体(3)之间的间隙为1-3mm；

所述预制体(3)的厚度H2为所述倾斜部(21)厚度H1的40-50％，且所述预制体(3)与所述倾斜部(21)外表面之间的距离H3为3-5mm。

10.如权利要求9所述的一种内锥，其特征在于，所述预制体(3)中的所述增强颗粒原料(31)呈三维网状分布、并通过所述连接颗粒原料(32)连接，所述连接颗粒原料(32)分布在所述增强颗粒原料(31)的空隙中；

所述连接颗粒原料(32)之间具有连通孔道，使得所述预制体(3)的孔隙率为38％-42％，所述高锰钢熔液(4)填充在所述连通孔道内。