专利名称：一种抗磨损的球磨机衬板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球磨机衬板，特别涉及一种抗磨损的球磨机衬板。
背景技术：
煤炭、冶金、矿山、电力、建材、耐火材料、能源等工业行业广泛应用球磨机进行物料的破碎，球磨机衬板是最重要的磨损易耗件。目前各行业所用的球磨机衬板材质主要有高锰钢、多元低合金钢、铬系白口铸铁等几种单一金属材料。高锰钢中无硬质碳化物，因而硬度低，只有在高负荷、高冲击应力下，实现奥氏体向马氏体的固态相变而加工硬化，才能充分发挥其耐磨性，而在一般的工况下，物料对球磨机衬板的冲击强度不足以使高锰钢产生加工硬化效果，因此耐磨性达不到理想值；多元低合金钢中也无硬质碳化物，不能抵抗磨料的压入和划动，在使用过程中表面产生大量的切削和塑变低周疲劳，故耐磨性不好；铬系 铸铁虽然耐磨性能好，但其塑韧性差容易断裂，而且由于整体铸造，要消耗大量的稀有金属元素。单一金属材料制备的球磨机衬板由于不能兼顾高韧性、高强度、高硬度、高耐磨性，对使用工况具有选择性，已经不能满足实际需要，因此只有通过复合工艺把不同特性的材料复合起来，制成复合球磨机衬板兼顾各方面机械力学性能，才能满足各种工况的需要。CN01131841. 4发明了一种纳米结构金属丝网复合衬板及其制备工艺，该发明以纳米结构金属丝网作为有机物基体的增强相；CN02280529. X公开了一种耐磨耐冲击复合衬板，在金属底板上粘结橡胶板，再在橡胶板上镶有一组硬质层；CN91221902. 5公开了一种球磨机耐磨复合衬板，在中碳合金结构钢基体上镶嵌高铬铸铁块；CN00259470. 6公开了一种陶瓷超高耐磨复合衬板，采用在钢板上用聚乙烯粘结硬质陶瓷块的工艺；CN200410026039. 7发明了一种冷轧高锰钢带叠加复合衬板的制作方法；CN200610018444. 3发明了氧化铝陶瓷复合衬板及制备方法，它是将氧化铝陶瓷粉、丙酮、玻璃微珠、三乙烯二甲基硅烷、钛酸酯和石英砂按一定比例混合，然后加温加压制成复合衬板；200810124286. 9公开了一种双金属复合衬板的制造新工艺，把两种金属材料浇铸到一体构成衬板；CN03239655. 4公开了一种碳化娃-弹性耐磨材料复合衬板，在碳化娃基体上热铸一层聚氨酯或橡胶；CN200420035134. 9公开了一种大型球磨机陶瓷复合衬板，在橡胶垫片上卡装精细陶瓷块；CN200820028103. 9公开了一种硬质丝网耐磨复合衬板，把经过渗氮或渗碳处理的金属丝网复合到基体金属上。CN201010207685. 9公开了一种复合球磨机衬板及其制备方法，把硬质陶瓷颗粒复合到衬板工作面上，但其宏观界面不好控制，复合层在冲击及磨损工况下容易脱落，并且其制备工艺容易产生气孔、夹渣等缺陷。以上各种衬板及其制备工艺有的根本无法满足实际使用需要，有的制备工艺复杂，生产成本高昂，无法经行工业化大规模生产。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能满足各种磨损、冲击等复杂工况下使用的高性能的球磨机衬板。[0005]本实用新型提供的是这样一种抗磨损的球磨机衬板，包括衬板基体,所述衬板基体的工作面(承受冲击和磨损的区域)上附着有复合层，该复合层由金属基陶瓷颗粒增强复合材料构成。 所述金属基陶瓷颗粒增强复合材料由基材金属和硬质陶瓷颗粒块组成，其中硬质陶瓷颗粒块交错成规则网状分布于基材金属中。所述复合层的厚度占衬板基体厚度的1/20 1/10。这种带有复合层的衬板中硬质陶瓷颗粒块在衬板工作区域成规则网状分布，提高其耐冲击和耐磨性能。硬质陶瓷颗粒是氧化铝、碳化硅、碳化钨、氮化硅、氮化钛中的一种或任意几种，由烧结或粘结而成的硬质陶瓷颗粒块；基材金属为高锰钢、合金钢、高铬钢、普通碳钢、灰铸铁或球墨铸铁。和现有技术相比，本实用新型有以下有益效果本实用新型将硬质陶瓷颗粒块排布成规则网状，在基材金属液的高温作用下，硬质陶瓷颗粒与基材金属液发生冶金化合反应，同时由于硬质陶瓷颗粒的吸热作用，降低了局部的温度，缩短了结晶过程，阻碍了硬质陶瓷颗粒中的元素进一步扩散，从而使硬质陶瓷颗粒块与基材金属形成良好的冶金过渡结合，界面结合牢固，耐磨性与韧性有机统一，所得球磨机衬板整体性能显著提高，可广泛应用于矿山、电力、冶金、煤炭、建材等耐磨领域。
图I是本实用新型的球磨机衬板的俯视示意图；图2是图I中A-A面剖视示意图；图3是图2中复合层I的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。实施例I如图I 3，抗磨损的球磨机衬板，包括衬板基体2，所述衬板基体2的工作面(承受冲击和磨损的区域)上附着有复合层1，该复合层I由基材金属3和硬质陶瓷颗粒块4组成，其中硬质陶瓷颗粒块4交错成规则网状分布于基材金属3中，复合层的厚度占衬板基体厚度的1/20。硬质陶瓷颗粒是氧化铝；基材金属为合金钢。实施例2如图I 3，抗磨损的球磨机衬板，包括衬板基体2，所述衬板基体2的工作面(承受冲击和磨损的区域)上附着有复合层1，该复合层I由基材金属3和硬质陶瓷颗粒块4组成，其中硬质陶瓷颗粒块4交错成规则网状分布于基材金属3中，复合层的厚度占衬板基体厚度的1/15。硬质陶瓷颗粒是碳化硅和碳化钨；基材金属为球墨铸铁。实施例3如图I 3，抗磨损的球磨机衬板，包括衬板基体2，所述衬板基体2的工作面(承受冲击和磨损的区域)上附着有复合层1，该复合层I由基材金属3和硬质陶瓷颗粒块4组成，其中硬质陶瓷颗粒块4交错成规则网状分布于基材金属3中，复合层的厚度占衬板基体厚度的1/10。硬质陶瓷颗粒是碳化钨、氮化硅和氮化钛；基材金属为高锰钢。
权利要求1.一种抗磨损的球磨机衬板，包括衬板基体，其特征在于所述衬板基体的工作面上附着有复合层，该复合层由金属基陶瓷颗粒增强复合材料构成。
2.根据权利要求I所述的抗磨损的球磨机衬板，其特征在于所述复合层的厚度占衬板基体厚度的1/20 1/10。
专利摘要本实用新型提供一种抗磨损的球磨机衬板，包括衬板基体，所述衬板基体的工作面上附着有复合层，该复合层由基材金属和硬质陶瓷颗粒块组成，其中硬质陶瓷颗粒块交错成规则网状分布于基材金属中。本实用新型将硬质陶瓷颗粒块排布成规则网状，在基材金属液的高温作用下，硬质陶瓷颗粒与基材金属液发生冶金化合反应，同时由于硬质陶瓷颗粒的吸热作用，降低了局部的温度，缩短了结晶过程，阻碍了硬质陶瓷颗粒中的元素进一步扩散，从而使硬质陶瓷颗粒块与基材金属形成良好的冶金过渡结合，界面结合牢固，耐磨性与韧性有机统一，所得球磨机衬板整体性能显著提高，可广泛应用于矿山、电力、冶金、煤炭、建材等耐磨领域。
文档编号B02C17/22GK202538873SQ20112056189
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者刘荣, 蒋业华, 隋育栋 申请人:昆明理工大学