专利名称：耐磨复合合金材料制造设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶金工艺设备，准确地说是一种独创的采用物理方法制备含高硬颗粒的耐磨合金的设备。该设备能够制造出耐磨性高且寿命长的复合耐磨材料。
背景技术：
近年来，为了得到耐磨性更高的材料，出现了在构成金属部件的金属材料中添加特定高硬颗粒的方法，例如中国专利93100863公开的耐磨表面复合材料及其制作工艺，其制作方法是将铸造碳化钨颗粒，高碳铬铁、或稀土合金均匀混合后置于铸模底部，然后浇注过热度的50-100℃的中锰钢液于铸模中，自然冷却。该工艺简单、成本低。但很明显，该方法会导致碳化钨颗粒，高碳铬铁或稀土合金在锰钢合金中分布不均匀，从而影响制成的复合材料的韧性和耐磨性。
因此，发明人发明了一种高硬颗粒复合增强耐磨材料制造方法，其特征是利用高速气流将高硬颗粒粉末吹入基体耐磨合金的熔融液滴中，将高硬颗粒粉末和基体耐磨合金的熔融液滴二者的混合物一起同时注入铸模，制成高硬颗粒复合增强耐磨材料。
所述高速气流的成分为惰性气体如氮气。所述基体耐磨合金包括Mn13钢等。所述高硬颗粒粉末包括WC粉末、NbC粉末、TiC粉末或VC粉末或其中至少两种组合的混合粉末。所述高速气流的速度为亚音速、音速或超音速。
发明内容
基于此，本实用新型的目的是提供一种能够实施该高硬颗粒复合增强耐磨材料制造方法的特殊设备，该设备能够将高硬颗粒强制植入耐磨合金材料内，制得高硬颗粒复合增强耐磨材料。
为此，本实用新型是这样实现的一种耐磨复合合金材料制造设备，包括中间包、导流嘴、和喷铸室，其中导流嘴位于中间包底部，中间包通过导流嘴与喷铸室相连，喷铸室与一真空管道相连，在导流嘴的下部设有一喷嘴，该喷嘴与一高压氮气管相连，在喷铸室内靠近导流嘴处设有至少一个喷粉嘴，该喷粉嘴也与一内含高硬颗粒粉末的高压氮气管相连，在喷铸室内所述喷粉醉的下面设有一铸模，基体合金材料经感应炉熔炼后，经中间包和导流管以一定的温度、速度流入喷铸室，首先，被由喷嘴喷出的高压氮气破碎雾化成细小的金属液滴，同时，含高硬颗粒粉末的高压氮气从所述喷粉嘴将高硬颗粒粉末喷入上述液滴内，然后，所述金属液滴与高硬颗粒粉末汇合后一起喷射进入下面的铸模中。
本实用新型的效果是用物理手段强制植入高硬颗粒来提高整体基体耐磨合金材料的硬度和耐磨性，避免了很多冶金专业的技术难度，使复杂的冶金过程变得简单。
图1为本实用新型的结构示意图，图中，1.钢液；2.中间包；3.喷嘴；4.喷铸室；5.喷粉嘴；6.铸模，7.导流嘴，8.高压氮气管，9.含高硬颗粒粉末高压氮气管，10.真空管道。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型是一种耐磨复合合金材料制造设备，包括中间包(2)、导流嘴(7)、和喷铸室(4)，其中导流嘴(7)位于中间包(2)底部，中间包(2)通过导流嘴(7)与喷铸室(4)相连，喷铸室(4)与一真空管道(10)相连，在导流嘴(7)的下部设有一喷嘴(3)，该喷嘴(3)与一高压氮气管(8)相连，在喷铸室(4)内靠近导流嘴(7)处设有至少一个喷粉嘴(5)，该喷粉嘴(5)也与一内含WC粉末的高压氮气管(9)相连，在喷铸室(4)内所述喷粉嘴(5)的下面设有一铸模(6)，基体合金材料经感应炉熔炼后成为金属液体(1)，经中间包(2)和导流管(7)以一定的温度、速度流入喷铸室(4)，首先，被由喷嘴(3)喷出的高压氮气破碎雾化成细小的金属液滴，同时，含高硬颗粒粉末的高压氮气从所述喷粉嘴(5)将高硬颗粒粉末喷入上述金属液滴内，然后，所述金属液滴与高硬颗粒粉末汇合后一起喷射进入下面的铸模(6)中。
权利要求1.一种耐磨复合合金材料制造设备，包括中间包、导流嘴和喷铸室，其特征是其中导流嘴位于中间包底部，中间包通过导流嘴与喷铸室相连，喷铸室与一真空管道相连，在导流嘴的下部设有一喷嘴，该喷嘴与一高压氮气管相连，在喷铸室内靠近导流嘴处设有至少一个喷粉嘴，该喷粉嘴也与一内含高硬颗粒粉末的高压氮气管相连，在喷铸室内所述喷粉嘴的下面设有一铸模。
2.如权利要求1所述的耐磨复合合金材料制造设备，其特征在于所述中间包和导流嘴为一漏斗。
3.如权利要求1所述的耐磨复合合金材料制造设备，其特征在于所述高压氮气管内的气体流速为亚音速、音速或超音速。
4.如权利要求1所述的耐磨复合合金材料制造设备，其特征在于所述内含高硬颗粒粉末的高压氮气管内的气体流速为亚音速、音速或超音速。
专利摘要一种耐磨复合合金材料制造设备，包括中间包、导流嘴和喷铸室，其中导流嘴位于中间包底部，中间包通过导流嘴与喷铸室相连，喷铸室与一真空管道相连，在导流嘴的下部设有一喷嘴，该喷嘴与一高压氮气管相连，在喷铸室内靠近导流嘴处设有至少一个喷粉嘴，该喷粉嘴也与一内含高硬颗粒粉末的高压氮气管相连，在喷铸室内所述喷粉嘴的下面设有一铸模。本实用新型的效果是用物理手段强制植入高硬颗粒来提高整体基体耐磨合金材料的硬度和耐磨性，避免了很多冶金专业的技术难度，使复杂的冶金过程变得简单。
文档编号B22F3/115GK2696745SQ20042001455
公开日2005年5月4日 申请日期2004年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者彭美骥, 彭楠, 王维, 翟书耘 申请人:彭美骥, 翟书耘, 彭楠