[发明专利]一种原生柱/带状硬质相复合耐磨叶轮的制备方法

摘要

本发明公开了一种原生柱/带状硬质相复合耐磨叶轮的制备方法，这种复合叶轮的复合材质由高硬度柱状硬质相和韧性金属基体复合而成。它是由前盖板、后盖板、叶片和轴箍组成。轴箍上固定的前盖板、后盖板、叶片是由合金粉芯丝/带材紧密编织骨架与韧性金属基体复合而成。本发明特点是：柱/带状硬质相为高温下原位反应生成；柱/带状硬质相中的合金元素与基体组织进行短程扩散，形成冶金结合界面；可根据使用工矿，柱/带状硬质相在基体中的比例可调，由于骨架编织可控，所以复合层中硬质相可达到均匀分布；具有设备投入少、成本低、操作简单等特点；具有高耐磨性和韧性，综合使用性能明显优于高合金钢、铸铁、陶瓷及聚氨酯有机体等材料制成的叶轮。

主权项

1、一种原生柱/带状硬质相复合耐磨叶轮的制备方法，其特征在于，制得的该原生柱/带状硬质相复合耐磨叶轮的前盖板、后盖板和叶片的表面为复合材料，所述的复合材料为高硬度柱/带状硬质相和高韧性基体金属冶金结合而成，具体制备至少包括下列步骤：步骤一，用合金粉芯丝/带材按照叶轮的前盖板、后盖板和叶片形状编织成前盖板、后盖板和叶片的合金粉芯丝/带材骨架；步骤二，采用树脂砂按照铸造工艺要求制作前盖板、后盖板和叶片铸型；步骤三，将前盖板、后盖板和叶片的合金粉芯丝/带材骨架放置在铸型的型腔中，合金粉芯丝/带材骨架5的实际体积占表面复合层总体积的20％～80％；步骤四，将冶炼熔化的高温基体金属钢液浇入到铸型的型腔内，利用高温基体金属钢液的热量，对编制前盖板、后盖板和叶片的合金粉芯丝/带材骨架进行铸渗、烧结或溶化，合合金粉芯丝/带材中的合金元素在高温基体金属钢液热量下进行短程扩散，在原位生成高度弥散的高硬度柱状合金硬质相；步骤五，室温冷却，待金属液冷却凝固后，生成的高硬度柱状合金硬质相与基体金属冶金过渡结合融为一体，取出铸件，清砂处理，即制得以高韧性高强度的金属为基体、内含冶金结合的高硬度柱/带状合金硬质相的前盖板、后盖板和叶片；步骤六，将前盖板、后盖板和叶片进行机加工，达到规定尺寸精度要求；步骤七，机加工完成后，将前盖板、后盖板和叶片通过焊接或连接到叶轮的轴箍上，形成高耐磨的原生柱/带状硬质相复合叶轮。