一种复合材料及其制备方法、分料锥及其制备方法技术

本申请提供一种复合材料及其制备方法、分料锥及其制备方法，属于破碎机技术领域。复合材料的制备方法，包括：将陶瓷颗粒、粘接剂和水玻璃混合并烧结制得具有多孔结构的陶瓷预制体，将第一铁水浇注到模具中，并将陶瓷预制体放入到模具中进行挤压铸造以使第一铁水进入到陶瓷预制体的孔隙中。本申请的制备方法能够制得第一铁水填充于陶瓷预制体的孔隙的多孔材料，此复合材料耐磨性较好，用于制备分料锥的表面的耐磨体，使得分料锥的使用寿命提高3倍以上。同时，陶瓷预制体的密度较低，使得具有此复合材料制得耐磨体的分料锥的重量降低，进而降低电机功率输出和轴承损耗。而降低电机功率输出和轴承损耗。而降低电机功率输出和轴承损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料及其制备方法、分料锥及其制备方法


[0001]本申请涉及破碎机
，具体而言，涉及一种复合材料及其制备方法、分料锥及其制备方法。

技术介绍

[0002]立轴式破碎机的转子部件包含有分料锥、抛料头和导料盘。矿石等物料经落料口进入转子体后，在高速旋转(角速度为1000～2000r/min)的作用下，矿石物料在离心力的加速到较高的线速度抛射出去。物料会与分料锥产生大量摩擦，导致分料锥磨损失效过快，一般寿命仅为100～200h。因为分料锥尺寸大，重量大，有些大型立轴破设备的分料锥>100kg。故该零件日常拆卸更换非常麻烦，耗时耗力，至少半天以上，严重影响用户使用效率。
[0003]现有的分料锥主要采用以下三种制作形式：1、使用高铬铸铁进行重力铸造；2、使用硬质合金柱在高铬铸铁合金中镶嵌；3、使用焊丝在分料锥零件表面进行堆焊硬质合金。但是采用上述方法制得的分料锥具有以下缺点：1、高铬铸铁韧性差，零件制作运输过程容易开裂；2、硬质合金柱镶嵌成本太高；3、堆焊材料耐磨寿命低，焊丝堆焊拆机维修频繁，生产效率低；4、硬质合金或其他金属材料密度大，导致电机输出功率大，设备成本高；用户使用过程耗电量高，制砂成本高；设备旋转轴承承载应力大，使用寿命短；5、由于耐磨材料硬度高，导致零件成型加工制作困难，零件结构设计自由度受限。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种复合材料及其制备方法、分料锥及其制备方法，其能够提高分料锥的使用寿命。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：<br/>[0006]在第一方面，本申请示例提供了一种复合材料的制备方法，包括：将陶瓷颗粒、粘接剂和水玻璃混合并烧结制得具有多孔结构的陶瓷预制体，将第一铁水浇注到模具中，并将陶瓷预制体放入到模具中进行挤压铸造以使第一铁水进入到陶瓷预制体的孔隙中。
[0007]可选地，陶瓷颗粒包括ZTA、Al2O3、ZrO2、B4C、TiC、VC、ZrC、NbC、WC、SiC、Si3N4、AlN或TiB2。
[0008]可选地，第一铁水由高铬铸铁、高锰钢或低合金钢熔炼得到。
[0009]在上述技术方案中，本申请的制备方法能够制得第一铁水填充于陶瓷预制体的孔隙的多孔材料并凝固，此复合材料耐磨性较好，用于制备分料锥的分料面的耐磨体，使得分料锥的使用寿命提高3倍以上(600h)。同时，陶瓷预制体的密度较低，为1.8～3.6g/cm3，使得具有此复合材料制得的耐磨体的分料锥的重量降低，进而降低电机功率输出和轴承损耗。本申请的制备方法简便，原料低廉。
[0010]结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的示例中，上述复合材料中第一铁水凝固后的体积分数为30～60％。
[0011]可选地，挤压铸造的压力为100～300MPa，保压时间为60～180s。
[0012]可选地，挤压铸造完成后，出模冷却至100～200℃后，加热至180～350℃回火，冷却至室温。
[0013]在上述示例中，复合材料中第一铁水凝固后的体积分数为30～60％，使得复合材料中陶瓷预制体的体积分数为40～70％，复合材料的整体密度为5.8～7.2cm/3。
[0014]回火能够部分或全部消除复合材料中的应力。
[0015]结合第一方面，在本申请的第一方面的第二种可能的示例中，上述陶瓷颗粒、粘接剂和水玻璃的质量比为100:1～7:1～7。
[0016]可选地，陶瓷颗粒的粒径为1.00～4.75mm，且陶瓷颗粒的粒径在1.40～2.36mm的质量分数为20～60％。
[0017]可选地，烧结的温度为700～1000℃，烧结的时间为10～60min。
[0018]在上述示例中，陶瓷颗粒、粘接剂和水玻璃按照上述配比混合烧结有利于制得具有多孔结构的陶瓷预制体。
[0019]在第二方面，本申请示例提供了一种复合材料，其根据上述的复合材料的制备方法制得。
[0020]在上述技术方案中，本申请的复合材料具有较好的耐磨性，能够用于制备分料锥的分料面的耐磨体，使得分料锥的使用寿命提高3倍以上(600h)。同时，复合材料的密度较低，以此复合材料制得耐磨体，使得安装耐磨体的分料锥的重量降低，进而降低电机功率输出和轴承损耗。
[0021]在第三方面，本申请示例提供了一种分料锥，其包括底座和耐磨体。
[0022]底座具有环形的分料面，分料面上设置有多个环绕分料面的中心设置的镶嵌槽。
[0023]由上述的复合材料制成的多个耐磨体，多个耐磨体嵌设于多个镶嵌槽内。
[0024]在上述技术方案中，本申请的分料锥在底座的分料面上嵌设多个耐磨体，从而提高分料面的耐磨性，保护底座，减少磨损量。
[0025]结合第三方面，在本申请的第三方面的第一种可能的示例中，上述耐磨体凸出于分料面。
[0026]可选地，耐磨体高于分料面3～7mm。
[0027]在上述示例中，耐磨体凸出于分料面能够在分料锥高速旋转过程中，增加与物料的接触面积，减少物料与分料锥的高速刮擦，任意相邻的两个耐磨体之间的沟槽能够将物料快速抛射出去。
[0028]结合第三方面，在本申请的第三方面的第二种可能的示例中，上述分料面上设置有5～18个镶嵌槽。
[0029]在第四方面，本申请示例提供了一种上述的分料锥的制备方法，采用砂型铸造的方法制备分料锥，其包括：将预热的耐磨体放入砂型模具中，再将第二铁水浇注到砂型模具。
[0030]可选地，第二铁水由球磨铸铁、高锰钢或高铬铸铁熔炼得到。
[0031]在上述技术方案中，本申请的制备方法采用第二铁水将耐磨体浇注粘接，可以弥补复合材料的冲击韧性步骤的缺陷。本申请的制备方法简便，制得的分料锥结构稳定。
[0032]结合第四方面，在本申请的第四方面的第一种可能的示例中，上述预热包括将耐磨体在700～900℃下预热15～60min。
[0033]可选地，在预热之前，先将多个耐磨体固定形成目标形状。
[0034]结合第四方面，在本申请的第四方面的第二种可能的示例中，上述再将第二铁水浇注到砂型模具中后，降温至100～200℃后开箱清砂，制得分料锥，再将分料锥以2～5min/℃的升温速率升温至950～1000℃，保温2～4h，然后淬火至300～350℃后，将分料锥埋入砂子中，降温至100～150℃后将分料锥从砂子中取出，再以5～10min/℃的升温速率升温至250～300℃，保温2～4h，冷却至室温。
[0035]在上述示例中，淬火能够保证复合材料耐磨体发生马氏体转变，提高硬度和耐磨性；回火能够去应力，防止部件开裂。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括：将陶瓷颗粒、粘接剂和水玻璃混合并烧结制得具有多孔结构的陶瓷预制体，将第一铁水浇注到模具中，并将所述陶瓷预制体放入到所述模具中进行挤压铸造以使所述第一铁水进入到所述陶瓷预制体的孔隙中；可选地，所述陶瓷颗粒包括ZTA、Al2O3、ZrO2、B4C、TiC、VC、ZrC、NbC、WC、SiC、Si3N4、AlN或TiB2；可选地，所述第一铁水由高铬铸铁、高锰钢或低合金钢熔炼得到。2.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料中所述第一铁水凝固后的体积分数为30～60％；可选地，所述挤压铸造的压力为100～300MPa，保压时间为60～180s；可选地，所述挤压铸造完成后，出模冷却至100～200℃后，加热至180～350℃回火，冷却至室温。3.根据权利要求1所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述陶瓷颗粒、所述粘接剂和所述水玻璃的质量比为100:1～7:1～7；可选地，所述陶瓷颗粒的粒径为1.00～4.75mm，且所述陶瓷颗粒的粒径在1.40～2.36mm的质量分数为20～60％；可选地，所述烧结的温度为700～1000℃，所述烧结的时间为10～60min。4.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料根据权利要求1～3任一项所述的复合材料的制备方法制得。5.一种分料锥，其特征在于，所述分料锥包括：底座，所述底...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少华，付超，战斗，贾纪欣，陈杰，张海峰，林育君，
申请(专利权)人：中科卓异复合材料东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：