本发明属于耐磨材料技术领域，具体涉及一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法。
背景技术：
粉碎是在矿山、医药、建材、机械、环保、造纸等诸多行业广泛应用的一项基本工艺，在国民经济的发展中起着至关重要的作用。高压辊磨机、立磨机是目前市场上耐磨技术领域中主要运用的两种粉碎设备，其辊面经过多年的研究与开发，目前主要有耐磨合金辊面、耐磨材料堆焊辊面、六方形粉末冶金辊面和硬质合金柱钉镶嵌辊面四种。耐磨合金辊面应用较为广泛，但在实际应用过程中存在耐磨性不足的问题；耐磨材料堆焊辊面的制作工艺是在耐磨辊基体上焊接两层不同的材料，多用于水泥行业中，该种辊面可多次对磨损失效的辊面进行修复后正常使用，但在使用过程中焊接处及复合层界面易出现裂纹而导致材料脱落；六方形粉末冶金辊面目前还处于实验阶段，主要存在的问题是脆性较大，在粉碎过程中极易产生应力集中而萌生裂纹；硬质合金柱钉镶嵌辊面有其较为先进的独特设计，但辊面失效大多是由于基体材料的耐磨性与抗压强度不足，因此基体辊面材料的选取是进一步提高其使用性能与寿命的关键。
在众多工况条件下，要求材料具有较高的耐磨性，同时要求材料具有良好的断裂韧性。通常，单一的材料较难满足要求，因此采用较高耐磨性与较好韧性的双金属进行复合铸造，采用离心浇注的方法，制出一种既耐磨又抗断裂的金属轧辊，可大幅度提升材料的耐磨性，但是应用此种方法制备的耐磨辊套存在冶金结合问题，结合面易存在孔洞、开裂的缺陷，使复合辊套的使用寿命大大降低；同时采用此种制备方法存在离心铸造设备成本较高、技术工艺复杂的问题。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提出了一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法，该高耐磨金属陶瓷复合辊套是一种以普通中低碳钢或低合金钢为高韧性预置内套、以金属陶瓷复合材料增强块体及高耐磨合金材料浇铸为外套的复合辊套。该制备技术以合理的结构设计、简单灵活的制备工艺，使金属陶瓷复合辊套具有较高的耐磨性能、机械韧性和抗冲击能力。
本发明采用普通中低碳钢或低合金钢为预置内套放置于砂型指定位置，外套为金属陶瓷复合材料增强块体与高耐磨合金浇注而形成一体化的复合辊套。外套中金属陶瓷复合材料增强块体采用程序控温烧结方法制备，该技术生产成本低廉、工艺简单、可有效控制高体积分数的陶瓷颗粒均质分布。在制备时，采用倒“t”型的不锈钢件放入烧结粉末底部，将金属陶瓷复合材料增强块体中多出来“t”型的尖端部分按指定位置插入砂型，再在金属陶瓷复合材料增强块体与预置内套中间浇入高耐磨合金液。通过后续热处理，整体复合材料性能提升，所制得的复合辊套界面结合较好，无孔洞、偏析、裂纹等宏观缺陷。
本发明的一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，包括预置内套和外套，预置内套的材料为普通中低碳钢或低合金钢，外套浇注材料为高耐磨合金和金属陶瓷复合材料增强块体；外套壁厚为高耐磨金属陶瓷复合辊套整体壁厚的1/5～1/2；
其中，所述的普通中低碳钢或低合金钢的冲击韧性为21～100j/mm2；
所述的高耐磨合金含有的成分及各个成分的质量百分比为：c：1.0％～3.5％、mo：2.0％～10.0％、mn：0.5～1.0％、cr：2.0～16％、v:0～10.0％、ni:0～1.0％、w：0～20％、nb：0～3％、ti:0～20％、si:0.1％～1％、p:0～0.02％、s:0～0.01％，其余为fe及不可避免的杂质；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体包括增强颗粒，耐磨合金粉末和不锈钢件固定件；所述的增强颗粒作为增强相，所述的耐磨合金粉末作为基体，按质量比，增强颗粒：耐磨合金粉末＝1：(1～4)；所述的不锈钢件固定件优选为“t”型不锈钢件为固定件；
所述的增强颗粒为氧化物陶瓷颗粒和/或碳化物陶瓷颗粒；
其中，氧化物陶瓷颗粒为：al2o3白刚玉颗粒、al2o3棕刚玉颗粒、zro2-al2o3颗粒(zta)；碳化物陶瓷颗粒为：wc颗粒、sic颗粒、tic颗粒、vc颗粒、b4c颗粒、mo2c颗粒、zrc颗粒、cr3c2颗粒。增强颗粒为其中的一种或几种混合，其平均粒径范围为0.1～5mm。
所述的金属陶瓷复合材料增强块体中，耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为：c：1～6％、si：0.1～1.0％、cr:4～16％、mo：0～10％、mn：0～20％、ti:0～10％、ni:0～20％、v:0～10％、nb:0～3％、w:0～20％、p:0～0.02％、s:0～0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
所述的普通中低碳钢或低合金钢，具体优选为q235、20钢、20cr钢、40cr钢、40crmo钢、42crmov钢、40钢或45钢中的一种。
所述的“t”型不锈钢件优选为316l型。
所述的金属陶瓷复合材料增强块体形状优选为圆柱体、四方体、六边棱柱体中的一种。
本发明制备的高耐磨金属陶瓷复合辊套，外套金属陶瓷复合材料增强块体中的基体硬度为700～900hv，陶瓷颗粒硬度为1400～2400hv，界面硬度为980～1300hv，复合辊套冲击韧性为4～8j/mm2，预置内套与外套之间的剪切强度为500～650mpa。
本发明制备的高耐磨金属陶瓷复合辊套用于高压辊磨机或立磨机中。
本发明的高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1，金属陶瓷复合材料增强块体的制备：
(1)按配比，称量增强颗粒和耐磨合金粉末，放入混粉机中混粉，混粉时间为2～4h，得到混合物料；
(2)将部分混合物料放入坩埚底部，“t”型不锈钢件倒置放置于坩埚中，用混合物料将坩埚填满，得到填满物料的坩埚；
(3)将填满物料的坩埚采用程序控温烧结法，制得金属陶瓷复合材料增强块体；
步骤2，高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套浇注：
(1)选用普通中低碳钢或低合金钢，按照普通浇注工艺进行浇注，得到尺寸要求的高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套；
(2)对高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套的表面进行表面处理，得到尺寸精准表面光滑的高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套；
步骤3，砂型制备：
(1)根据配比称量砂型原料，混合后，制造砂型，砂型采用预制木模造型，造型完毕后，充二氧化碳气体进行固化，然后将预制木模取出，得到造型后的砂型；
砂型的尺寸和制备的高耐磨金属陶瓷复合辊套的尺寸相配合，具体为：砂型的内径为高耐磨金属陶瓷复合辊套的外径，砂型的高度比高耐磨金属陶瓷复合辊套的高度高5～15％，同时，砂型的底部设置与高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为预置内套高度的3～8％，砂型的型腔内壁上根据高耐磨金属陶瓷复合辊套的金属陶瓷复合材料增强块体设置“t”型不锈钢预留区，“t”型不锈钢预留区的大小和形状根据“t”型不锈钢件确定；
(2)将造型后的砂型型腔表面刷制耐火涂料，点火干燥后，再置于烘炉中烘干，冷却后，得到冷却的砂型；
步骤4，高耐磨金属陶瓷复合辊套外套浇注：
(1)将步骤1中制备的金属陶瓷增强块体均匀插入砂型的内壁四周；
(2)将步骤2浇注得到的高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套放置于步骤3制造的砂型中的凹槽中，将整体推入高炉中进行预热，得到预热后的浇注模具；其中，预热温度为200～600℃，预热时间为2～6h；
(3)在1500～1700℃进行熔炼，得到高耐磨合金钢钢水，出炉浇注；所述的高耐磨合金钢钢水含有的化学成分及各个化学成分的质量百分比为：c：1.0％～3.5％、mo：2.0％～10.0％、mn：0.5～1.0％、cr：2.0～16％、v:0～10.0％、ni:0～1.0％、w：0～20％、nb：0～3％、ti:0～20％、si:0.1％～1％、p:0～0.02％、s:0～0.01％，其余为fe及不可避免的杂质；
(4)高耐磨合金钢钢水出炉后，采用重力浇注，浇注温度为1400～1600℃，浇注到预热后的浇注模具中，冷却到室温，进行清砂处理，并将金属陶瓷复合材料增强块体的“t”型不锈钢件插入砂型的部分进行切除，将得到冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；
步骤5，高耐磨金属陶瓷复合辊套热处理：
(1)将冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套推入高温炉内进行整体高温扩散退火处理，空冷，得到退火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，退火温度为1050～1400℃，退火时间为10～12h；
(2)将退火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套进行淬火，得到淬火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，淬火温度为900～1000℃，保温9～10h；
(3)将淬火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套进行回火，得到高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，回火温度为350～550℃，保温9～12h。
所述的步骤1(2)中，所述的坩埚优选为刚玉坩埚，坩埚的形状根据制备的金属陶瓷复合材料增强块体的形状而定。
所述的步骤1(3)中，所述的程序控温烧结法，具体为：将填满物料的坩埚放入气氛保护炉中进行烧结，保护气氛为氩气，烧结温度为1100～1500℃，烧结时间为6～20h，得到金属陶瓷复合材料增强块体；所述的保护炉为先抽真空，然后通入氩气，形成氩气保护气氛。
所述的步骤2(1)中，所述的普通中低碳钢或低合金钢，其韧性为21～100j/mm2，具体优选为q235、20钢、20cr钢、40cr钢、40crmo钢、42crmov钢、40钢或45钢中的一种。
所述的步骤2(2)中，所述的表面处理，具体为：采用机械加工方法去除高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套的表面氧化皮，用酒精或丙酮溶液清洗以获得清洁表面，并保证高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套工件的尺寸精度。
所述的步骤3(1)中，所述的砂型包含的原料及各个原料的质量百分比为：型砂：75～80％，粘土：10～14％，余量为水，型砂为锆英砂、刚玉砂、铬铁矿砂中的一种或几种混合。
所述的步骤3(2)中，所述的耐火涂料为氧化铝粉，所述的烘干，温度为300～700℃，时间为2～8h。
所述的步骤4(3)中，作为优选，所述的熔炼，在电弧炉中进行。
所述的步骤4(3)中，高耐磨合金钢钢水出炉前，加入精炼变质剂，对高耐磨合金钢钢水进行变质处理。
经测试，以上述方法制得的高耐磨金属陶瓷复合材料增强块体的基体硬度≥700hv，高耐磨合金浇注区硬度≥800hv，预置内套硬度≥200hb，复合辊套的冲击韧性为≥4j/mm2，预置内套与外套之间的剪切强度≥500mpa，且陶瓷颗粒硬度损失较小，陶瓷颗粒与基体界面为明显的冶金结合，浇注高耐磨合金液与增强体与预置内套界面紧密结合，整体热处理后末发现裂纹的产生，该高耐磨金属陶瓷复合辊套符合耐磨材料粉碎领域的使用条件。
本发明一种高耐磨金属陶瓷复合辊套及其制备方法，和现有技术相比，具有如下特点：
(1)本发明制备工艺简单、易于操作、便于工业化大规模生产；
(2)本发明采用预置内套法制备复合辊套，经高温扩散退火处理后，预置内套与外套为冶金结合，未出现孔洞、裂纹缺陷；
(3)本发明采用了多种陶瓷颗粒增强金属基复合材料，由于所采用的陶瓷颗粒具有较高的硬度，一般是传统金属耐磨材料硬度的2～10倍，将其应用至复合辊套外套表层，最大限度的提高了辊套工作区的使用寿命；此外本发明中的增强块体为烧结方法所制，可单独达到耐磨使用条件，在步骤4的浇注过程中可较好的与高耐磨合金钢钢水(浇注液)复合并不被冲散。
(4)本发明所采用的耐磨工作区为整体辊套的1/5～1/2，有效的节省耐磨材料的成本，且其预置内套为内置的高韧性中低碳钢或低合金钢，可回收重新加工使用；
(5)本发明所制备的高压辊磨机或立磨机用高耐磨金属陶瓷复合辊套，高耐磨合金钢钢水的浇注区域，同预置内套和金属陶瓷增强块体之间产生有效的冶金结合，无孔洞、开裂现象；
(6)本发明的高耐磨金属陶瓷复合辊套经热处理后，外套浇注区组织中存在大量的mc、m2c型碳化物，这两种均匀分布的碳化物可做为外套浇注区的主要耐磨相；工作区外表层金属陶瓷复合块体与工作区基体发生冶金结合，陶瓷颗粒均匀的分布于块体中，体积分数可控范围在25～50％(wt％)，由于陶瓷高硬、高耐磨的特性使其辊面工作区的耐磨性大大提升。
附图说明
图1为本发明用于烧结金属陶瓷复合材料增强块体的坩埚结构示意图；
(a)为本发明实施例1的用于烧结圆柱体金属陶瓷复合材料增强块体的坩埚结构立体图；
(b)为本发明实施例1的圆柱体金属陶瓷复合材料增强块体从图1(a)a-a剖面结构图；
(c)为本发明实施例3的长方体金属陶瓷复合材料增强块体的剖面结构图；
(d)为本发明实施例4的六边棱柱体金属陶瓷复合材料增强块体的剖面结构图；
图2、本发明实施例3中预置内套的结构示意图；
图3、本发明实施例3中增强块体插入示意图；
图4、本发明实施例3中外套浇注示意图；
图5、本发明实施例3中制备的高耐磨金属陶瓷复合辊套侧视剖视结构示意图；
图6、本发明实施例3中制备的高耐磨金属陶瓷复合辊套俯视剖视结构示意图；
图7、本发明实施例1制备的立磨机用高耐磨金属陶瓷复合辊套侧视剖视结构示意图；
图8、本发明实施例5制备的高压辊磨机用高耐磨金属陶瓷复合辊套外套中金属陶瓷块体界面电子探针图片；
图9、本发明实施例2制备的立磨机用高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套与外套界面处电子探针图片；
附图中，1为金属陶瓷增强块体，1-1为“t”型不锈钢件，1-2为增强颗粒，1-3为增强块体中的耐磨合金粉末，2为预置内套，3为砂型，4为“t”型不锈钢预留区，5为凹槽，6为外套浇注区。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，是一种高耐磨金属陶瓷复合锥型立磨辊套，用于立磨机中，其包括预置内套2和外套，预置内套的材料为20钢，外套浇注材料为高耐磨合金和金属陶瓷复合材料增强块体；外套壁厚为高耐磨金属陶瓷复合辊套整体壁厚的1/2；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体1包括增强颗粒1-2，cr、c耐磨合金粉末1-3和“t”型不锈钢件1-1；所述的wc颗粒作为增强相，所述的cr、c耐磨合金粉末作为基体，按质量比，wc颗粒：耐磨合金粉末＝1：4；所述的“t”型不锈钢件为固定件，具体为316l型；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体的基体材料，耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为：c：1.0％、si：1.0％、cr:16％、mo:0.5％、ti:1.0％、w:4.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
wc增强颗粒为钨钴类硬质合金(wc+co)，其化学成分按重量百分比为：wc：94％、co：6.0％。
预置内套材料的20钢，其化学成分及各个成分的质量百分比为c：0.02％，余量为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1，金属陶瓷复合材料增强块体的制备：
(1)金属陶瓷复合材料增强块体所采用的增强相陶瓷颗粒为wc颗粒，粒径为2～4mm，其抗弯强度为1850mpa，硬度为92hra。按重量比，增强颗粒：耐磨合金粉末＝1：4，称量增强颗粒和耐磨合金粉末，放入混粉机中混粉，混粉时间为2h，得到混合物料；
(2)将部分混合物料放入圆柱形刚玉坩埚底部，“t”型不锈钢件(316l)底部为φ40mm×5mm的圆片，上部为φ3mm×120mm圆柱，倒置放置于φ50mm×80mm坩埚中，用混合物料将坩埚填满，得到填满物料的坩埚，如图1(a)所示；
(3)将填满物料的坩埚放入先抽真空、然后通入氩气作为保护气的气氛保护炉中进行烧结，烧结温度为1100℃，烧结时间为8h，得到金属陶瓷复合材料增强块体，所制备的金属陶瓷复合材料增强块体如图1(b)所示。
步骤2，高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套浇注：
(1)选用20钢，按照普通浇注工艺，进行高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套浇注，尺寸为上表面外径0.5m，内径0.4m，下表面外径0.4m，内径0.3m，预置内套高度0.9m。
(2)采用机械加工方式去除高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套表面的氧化皮，用酒精或者丙酮溶液清洗，得到尺寸要求的高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套。
步骤3，砂型制备：
(1)砂型的内径为高耐磨金属陶瓷复合辊套的外径，砂型的高度比高耐磨金属陶瓷复合辊套的高度高15％，同时，砂型的底部设置与高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为预置内套高度的5％。使用刚玉砂、铬铁矿砂、粘土和适量水，混合，制造砂型3，砂型采用预制木模造型，砂型包含的原料及各个原料的质量百分比为：型砂：75％，粘土：14％，余量为水，造型完毕后充二氧化碳气体固化，然后将木模取出。
砂型的尺寸要与步骤2中的预置内套尺寸相配合，砂型内径为0.65m，厚度0.3m，底部预留有与步骤2中预置内套下表面外径相同尺寸的圆柱形凹槽5，凹槽5的深度为0.045m。
砂型的型腔内壁上根据高耐磨金属陶瓷复合辊套的金属陶瓷复合材料增强块体设置“t”型不锈钢预留区4，“t”型不锈钢预留区的大小和形状根据“t”型不锈钢件确定。
(2)砂型制好以后，型腔表面刷制氧化铝耐火涂料，点火干燥，再置于烘炉中烘干，烘干温度为300℃，时间为8h，待其冷却后待用。
步骤4，高耐磨金属陶瓷复合辊套外套浇注：
(1)将步骤1中的wc颗粒增强cr、c金属陶瓷增强块体均匀插入砂型的指定位置。
(2)将步骤2浇注得到的高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套放置于步骤3制造的砂型中的凹槽中，将整体推入高炉中进行预热，得到预热后的浇注模具；其中，预热温度为200℃，预热时间为6h；
(3)用电弧炉于1500℃熔炼高耐磨合金钢钢水，钢水的化学成分按照重量百分比为：c：1.0％、mo：2.0％、mn：0.5％、cr：8.0％、v:3.0％、si:1％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
(4)高耐磨合金钢钢水出炉后，采用重力烧注，浇注温度为1400℃，浇注到预热后的浇注模具的外套浇注区6中，冷却到室温，进行清砂处理，并金属陶瓷复合材料增强块体的“t”型不锈钢件插入砂型的部分进行切除，将得到冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；
步骤5，锥型立磨高耐磨金属陶瓷复合辊套的热处理：
(1)将冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套推入高温炉内进行整体高温扩散退火处理，空冷，得到退火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，退火温度为1050℃，退火时间为10h；
(2)将复合辊套进行淬火处理，淬火温度为900℃，保温9h后空冷；
(3)将复合辊套进行回火处理，回火温度为550℃，保温9h后空冷。
经上述工艺制备出的高耐磨金属陶瓷复合辊套，如图7所示，外套金属陶瓷复合材料增强块体的基体硬度为706hv，陶瓷颗粒硬度为1509hv，界面硬度为1000hv，浇注区硬度960hv，复合辊套冲击韧性为4j/mm2，预置内套与外套之间的剪切强度为500mpa。在此温度下铸渗效果良好，铸件没有末铸渗区域。此高耐磨复合材的耐磨工作区域厚度可控，陶瓷颗粒分布均匀，最大限度的提高了锥型立磨机辊套的耐磨性，可达到恶劣环境下立磨辊套的使用条件。
实施例2
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，是一种高耐磨金属陶瓷高压辊磨机辊套，用于高压辊磨机中，其包括预置内套和外套，预置内套的材料为20钢，外套浇注材料为高耐磨合金和金属陶瓷复合材料增强块体；外套壁厚为高耐磨金属陶瓷复合辊套整体壁厚的1/3；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体包括增强颗粒，cr、mn耐磨合金粉末和“t”型不锈钢件；所述的zta陶瓷颗粒作为增强相，所述的cr、mn耐磨合金粉末作为基体，按质量比，zta陶瓷颗粒：耐磨合金粉末＝1：4；所述的“t”型不锈钢件为固定件，具体为316l型；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体的基体材料，耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为：c：6.0％、si：0.1％、cr:4.0％、mo:10％、ti:3.0％、w:2.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
陶瓷颗粒的选择为zta陶瓷颗粒，粒径为10目，其化学成分及各个成分的质量百分比为：al2o3为55～60％、zro2为35～39％，不可避免的杂质≤1％。
预置内套材料的20钢，其化学成分及各个成分的质量百分比为c：0.02％，余量为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1，金属陶瓷复合材料增强块体的制备：
(1)金属陶瓷复合材料增强块体所采用的增强相陶瓷颗粒为zta陶瓷颗粒，粒径为2～4mm，其抗弯强度为1850mpa，硬度为92hra。按重量比，zta陶瓷颗粒：耐磨合金粉末＝1：2，称量增强颗粒和耐磨合金粉末，放入混粉机中混粉，混粉时间为3h，得到混合物料；
(2)将部分混合物料放入圆柱形刚玉坩埚底部，“t”型不锈钢件(316l)底部为φ40mm×5mm的圆片，上部为φ3mm×120mm圆柱，倒置放置于φ50mm×80mm坩埚中，用混合物料将坩埚填满，得到填满物料的坩埚；
(3)将填满物料的坩埚放入先抽真空、然后通入氩气作为保护气的气氛保护炉中进行烧结，烧结温度为1500℃，烧结时间为6h，得到金属陶瓷复合材料增强块体。
步骤2，高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套浇注：
(1)选用20钢，按照普通浇注工艺，进行高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套的浇注，尺寸为外径0.5m，内套0.4m，预置内套高度0.9m。
(2)采用机械加工方式去除高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套表面的氧化皮，用酒精或者丙酮溶液清洗，制得指定尺寸的高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套。
步骤3，砂型制备：
(1)砂型的内径为高耐磨金属陶瓷复合辊套的外径，砂型的高度比高耐磨金属陶瓷复合辊套的高度高10％，同时，砂型的底部设置与高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为预置内套高度的3％。使用刚玉砂、铬铁矿砂、粘土和适量水，混合，制造砂型，砂型采用预制木模造型，砂型包含的原料及各个原料的质量百分比为：型砂：80％，粘土：10％，余量为水，造型完毕后充二氧化碳气体固化，然后将木模取出。
砂型的尺寸要与步骤2中的预置内套尺寸相配合，砂型内径为0.65m，厚度0.3m，底部预留有与步骤2中预置内套下表面外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为0.027m。
砂型的型腔内壁上根据高耐磨金属陶瓷复合辊套的金属陶瓷复合材料增强块体设置“t”型不锈钢预留区，“t”型不锈钢预留区的大小和形状根据“t”型不锈钢件确定。
(2)砂型制好以后，型腔表面刷制氧化铝耐火涂料，点火干燥，再将砂型置于烘炉中烘干，烘干温度为700℃，时间为2h，待其冷却后待用。
步骤4，高耐磨金属陶瓷复合辊套外套浇注：
(1)将步骤1中的zta颗粒增强cr、mn金属陶瓷增强块体均匀插入砂型的指定位置。
(2)将步骤2浇注得到的高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套放置于步骤3制造的砂型中的凹槽中，将整体推入高炉中进行预热，得到预热后的浇注模具；其中，预热温度为600℃，预热时间为2h；
(3)用电弧炉于1700℃熔炼高耐磨合金钢钢水，钢水的化学成分按照重量百分比为：c：1.0％、mo：2.0％、mn：0.5％、cr：16％、w:2.0％、si:1.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
(4)高耐磨合金钢钢水出炉后，采用重力烧注，浇注温度为1600℃，浇注到预热后的浇注模具的外套浇注区中，冷却到室温，进行清砂处理，并金属陶瓷复合材料增强块体的“t”型不锈钢件插入砂型的部分进行切除，将得到冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；
步骤5，高耐磨金属陶瓷复合高压辊磨机辊套的热处理：
(1)将冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套推入高温炉内进行整体高温扩散退火处理，空冷，得到退火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，退火温度为1400℃，退火时间为10h；
(2)将复合辊套进行淬火处理，淬火温度为1000℃，保温10h后空冷；
(3)将复合辊套进行回火处理，回火温度为450℃，保温12h后空冷。
经上述工艺制备出的高压耐磨机复合辊套，外套金属陶瓷复合材料增强块体的基体硬度为701hv，陶瓷颗粒硬度为1400hv，界面硬度为980hv，浇注区硬度为920hv，复合辊套冲击韧性为8j/mm2，预置内套与外套之间的剪切强度为650mpa。。在高温铸渗后所得复合材料末出现裂纹，增强块体中zta颗粒与femncr基体界面为明显的冶金结合，如图9的电子探针图片所示，因此此方法制备出的高压辊磨机辊套符合高耐磨粉碎的使用条件。
实施例3
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，是一种高耐磨金属陶瓷复合高压辊磨机辊套，用于高压辊磨机中，其包括预置内套和外套，预置内套的材料为20钢，外套浇注材料为高耐磨合金和金属陶瓷复合材料增强块体；外套壁厚为高耐磨金属陶瓷复合辊套整体壁厚的1/4；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体包括增强颗粒，cr、mo耐磨合金粉末和“t”型不锈钢件；所述的al2o3白刚玉+al2o3棕刚玉作为增强相，所述的cr、mo耐磨合金粉末作为基体，按质量比，al2o3白刚玉：al2o3棕刚玉：耐磨合金粉末＝0.5:0.5：4；所述的“t”型不锈钢件为固定件，具体为316l型；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体的基体材料，耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为：c：1.5％、si：0.5％、cr:10％、mo:10％、ti:1.0％、nb:3.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
陶瓷颗粒的选择为al2o3白刚玉+al2o3棕刚玉颗粒，粒径为1～3mm，其化学成分为al2o3：99wt.％以上，含有少量的氧化铁、氧化硅等及不可避免的杂质。
预置内套材料的20钢，其化学成分及各个成分的质量百分比为c：0.02％，余量为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1，金属陶瓷复合材料增强块体的制备：
(1)金属陶瓷复合材料增强块体所采用的增强相陶瓷颗粒为al2o3白刚玉+al2o3棕刚玉颗粒，粒径为0.5～2mm，其体积密度3.6～3.8g·cm-3、弹性弹量为350～370×106mpa、断裂韧性为1～5.0mpa·m1/2、硬度为1800～2000hv、热膨胀系数为7.0～8.4×10-6。按重量比，al2o3白刚玉：al2o3棕刚玉颗粒：耐磨合金粉末＝0.5:0.5：1，称量增强颗粒和耐磨合金粉末，放入混粉机中混粉，混粉时间为4h，得到混合物料；
(2)将部分混合物料放入方舟刚玉坩埚底部，“t”型不锈钢件(316l)底部为100mm×60mm×5mm的方片，上部为φ3mm×120mm圆柱，倒置放置于120mm×80mm×40mm坩埚中，用混合物料将坩埚填满，得到填满物料的坩埚；
(3)将填满物料的坩埚放入先抽真空、然后通入氩气作为保护气的气氛保护炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为20h，得到金属陶瓷复合材料增强块体，所制备的金属陶瓷复合材料增强块体剖面结构图如图1(c)所示。
步骤2，高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套浇注：
(1)选用20钢，按照普通浇注工艺进行高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套的浇注，尺寸为外径0.5m，内径0.4m，预置内套高度0.9m。
(2)采用机械加工方式去除高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套表面的氧化皮，用酒精或者丙酮溶液清洗，所制备出的高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套结构示意图，如图2所示。
步骤3，砂型制备：
(1)砂型的内径为高耐磨金属陶瓷复合辊套的外径，砂型的高度比高耐磨金属陶瓷复合辊套的高度高5％，同时，砂型的底部设置与高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为预置内套高度的8％。使用刚玉砂、铬铁矿砂、粘土和适量水，混合，制造砂型，砂型采用预制木模造型，砂型包含的原料及各个原料的质量百分比为：型砂：78％，粘土：12％，余量为水，造型完毕后充二氧化碳气体固化，然后将木模取出。
砂型的尺寸要与步骤2中的预置内套尺寸相配合，砂型内径为0.65m，厚度0.3m，底部预留有与步骤2中预置内套下表面外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为0.072m，如图3所示。
砂型的型腔内壁上根据高耐磨金属陶瓷复合辊套的金属陶瓷复合材料增强块体设置“t”型不锈钢预留区，“t”型不锈钢预留区的大小和形状根据“t”型不锈钢件确定。
(2)砂型制好以后，型腔表面刷制氧化铝耐火涂料，点火干燥，再将砂型置于烘炉中烘干，烘干温度为500℃，时间为4h，待其冷却后待用。
步骤4，高耐磨金属陶瓷复合辊套外套浇注：
(1)将步骤1中的al2o3白刚玉+al2o3棕刚玉颗粒增强cr、mo金属陶瓷增强块体均匀插入砂型的指定位置，如图4所示。
(2)将步骤2浇注得到的高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套放置于步骤3制造的砂型中的凹槽中，如图4所示，将整体推入高炉中进行预热，得到预热后的浇注模具；其中，预热温度为500℃，预热时间为3h；
(3)用电弧炉于1600℃熔炼高耐磨合金钢钢水，钢水的化学成分按照重量百分比为：c：3.5％、mo：2.0％、mn：1.0％、cr：2.0％、ni:1.0％、w:2.0％、si:1.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
(4)高耐磨合金钢钢水出炉采用重力烧注，浇注温度为1500℃，浇注到预热后的浇注模具的外套浇注区6中，冷却到室温，进行清砂处理，并金属陶瓷复合材料增强块体的“t”型不锈钢件插入砂型的部分进行切除，将得到冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套的侧视剖视图、俯视剖视图分别如图5、6所示；
步骤5，高耐磨复合高压辊磨机辊套的热处理：
(1)将冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套推入高温炉内进行整体高温扩散退火处理，空冷，得到退火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，退火温度为1200℃，退火时间为12h；
(2)将复合辊套进行淬火处理，淬火温度为950℃，保温9.5h后空冷；
(3)将复合辊套进行回火处理，回火温度为350℃，保温10小时后空冷。
经上述工艺制备出的高耐磨金属陶瓷复合辊套，金属陶瓷复合材料增强块体的基体硬度为780hv，陶瓷颗粒硬度为1590hv，界面硬度为1100hv，浇注区硬度为920hv，复合辊套冲击韧性为6j/mm2，预置内套与外套之间的剪切强度为550mpa。。在此温度下制备的复合材料具有更为优良的耐磨性，高温铸渗后所得复合材料无裂纹产生，颗粒与基体界面为冶金结合，且出现明显的界面结合层，此方法制备出的复合材料符合高耐磨的使用条件。
实施例4
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，是一种高耐磨金属陶瓷复合高压辊磨机辊套，用于高压辊磨机中，其包括预置内套2和外套，预置内套的材料为20钢，外套浇注材料为高耐磨合金和金属陶瓷复合材料增强块体；外套壁厚为高耐磨金属陶瓷复合辊套整体壁厚的1/2；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体1包括增强颗粒1-2，cr、mo、mn耐磨合金粉末1-3和“t”型不锈钢件1-1；所述的b4c颗粒作为增强相，所述的cr、mo、mn耐磨合金粉末作为基体，按质量比，b4c颗粒：耐磨合金粉末＝1：3；所述的“t”型不锈钢件为固定件，具体为316l型；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体的基体材料，耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为：c：2.0％、si：0.8％、cr:5.0％、mo:6.0％、mn：20％、ti:10％、nb:1.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
陶瓷颗粒的选择为b4c颗粒，粒径为0.1～2mm。
预置内套材料的20钢，其化学成分及各个成分的质量百分比为c：0.02％，余量为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1，金属陶瓷复合材料增强块体的制备：
(1)金属陶瓷复合材料增强块体所采用的增强相陶瓷颗粒为b4c颗粒，按重量比，b4c颗粒：耐磨合金粉末＝1：3，称量增强颗粒和耐磨合金粉末，放入混粉机中混粉，混粉时间为3h，得到混合物料；
(2)将部分混合物料放入六边柱状刚玉坩埚底部，“t”型不锈钢件(316l)底部为φ60mm×5mm的圆片，上部为φ3mm×120mm圆柱，倒置放置于边长为60mm、高为80mm的坩埚中，用混合物料将坩埚填满，得到填满物料的坩埚；
(3)将填满物料的坩埚放入先抽真空、然后通入氩气作为保护气的气氛保护炉中进行烧结，烧结温度为1350℃，烧结时间为10h，得到金属陶瓷复合材料增强块体，所制备的金属陶瓷复合材料增强块体如图1(d)所示。
步骤2，高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套浇注：
(1)选用20钢，按照普通浇注工艺进行高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套的浇注，尺寸为外径0.5m，内径0.4m，预置内套高度0.9m。
(2)采用机械加工方式去除高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套表面的氧化皮，用酒精或者丙酮溶液清洗，得到尺寸要求的高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套。
步骤3，砂型制备：
(1)砂型的内径为高耐磨金属陶瓷复合辊套的外径，砂型的高度比高耐磨金属陶瓷复合辊套的高度高12％，同时，砂型的底部设置与高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为预置内套高度的6％。使用刚玉砂、铬铁矿砂、粘土和适量水，混合，制造砂型，砂型采用预制木模造型，砂型包含的原料及各个原料的质量百分比为：型砂：76％，粘土：13％，余量为水，造型完毕后充二氧化碳气体固化，然后将木模取出。
砂型的尺寸要与步骤2中的预置内套尺寸相配合，砂型内径为0.65m，厚度0.3m，底部预留有与步骤2中预置内套下表面外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为0.054m。
砂型的型腔内壁上根据高耐磨金属陶瓷复合辊套的金属陶瓷复合材料增强块体设置“t”型不锈钢预留区，“t”型不锈钢预留区的大小和形状根据“t”型不锈钢件确定。
(2)砂型制好以后，型腔表面刷制氧化铝耐火涂料，点火干燥，再将砂型置于烘炉中烘干，烘干温度为600℃，时间为6h，待其冷却后待用。
步骤4，高耐磨金属陶瓷复合辊套外套浇注：
(1)将步骤1中的b4c颗粒增强cr、mo、mn金属陶瓷增强块体均匀插入砂型的指定位置。
(2)将步骤2浇注得到的高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套放置于步骤3制造的砂型中的凹槽中，将整体推入高炉中进行预热，得到预热后的浇注模具；其中，预热温度为350℃，预热时间为5h；
(3)用电弧炉于1500℃熔炼高耐磨合金钢钢水，钢水的化学成分按照重量百分比为：c：3.0％、mo：10％、mn：0.5％、cr：3％、v:10％、w:20％、si:0.1％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
(4)高耐磨合金钢钢水出炉后，采用重力烧注，浇注温度为1450℃，浇注到预热后的浇注模具的外套浇注区中，冷却到室温，进行清砂处理，并金属陶瓷复合材料增强块体的“t”型不锈钢件插入砂型的部分进行切除，将得到冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；
步骤5，高耐磨金属陶瓷复合高压辊磨机辊套的热处理：
(1)将冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套推入高温炉内进行整体高温扩散退火处理，空冷，得到退火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，退火温度为1100℃，退火时间为10.5h；
(2)将复合辊套进行淬火处理，淬火温度为920℃，保温10h后空冷；
(3)将复合辊套进行回火处理，回火温度为400℃，保温11h后空冷。
经上述工艺制备出金属陶瓷复合辊套性能优异，金属陶瓷复合材料增强块体的基体硬度为800hv，陶瓷颗粒硬度为1550hv，界面硬度为1090hv，浇注区硬度为940hv,复合辊套冲击韧性为7j/mm2，预置内套与外套之间的剪切强度为600mpa。。由于陶瓷颗粒与金属相之间的线膨胀系数不匹配，因此在制备过程中生成大量残余应力，通过上述热处理末发现裂纹源的产生，提高了材料的宏观力学性能，此方法制备出的复合辊套符合高耐磨粉碎的使用条件。
实施例5
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，是一种高耐磨金属陶瓷高压辊磨机辊套，用于高压辊磨机中，其包括预置内套和外套，预置内套的材料为20钢，外套浇注材料为高耐磨合金和金属陶瓷复合材料增强块体；外套壁厚为高耐磨金属陶瓷复合辊套整体壁厚的1/5；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体包括增强颗粒，w、v耐磨合金粉末和“t”型不锈钢件；所述的tic颗粒颗粒作为增强相，所述的w、v耐磨合金粉末作为基体，按质量比，tic颗粒：耐磨合金粉末＝1：4；所述的“t”型不锈钢件为固定件，具体为316l型；
所述的金属陶瓷复合材料增强块体的基体材料，耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为：c：4.0％、si：0.8％、cr:5.0％、ni:20％、v：10％、w:20％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
陶瓷颗粒的选择为tic颗粒，粒径为0.1～1mm。
预置内套材料的20钢，其化学成分及各个成分的质量百分比为c：0.02％，余量为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1，金属陶瓷复合材料增强块体的制备：
(1)金属陶瓷复合材料增强块体所采用的增强相陶瓷颗粒为tic颗粒，按重量比，增强颗粒：耐磨合金粉末＝1：4，称量增强颗粒和耐磨合金粉末，放入混粉机中混粉，混粉时间为4h，得到混合物料；
(2)将部分混合物料放入六边柱状刚玉坩埚底部，“t”型不锈钢件(316l)底部为φ60mm×5mm的圆片，上部为φ3mm×120mm圆柱，倒置放置于边长为60mm、高为80mm的坩埚中，用混合物料将坩埚填满，得到填满物料的坩埚；
(3)将填满物料的坩埚放入先抽真空、然后通入氩气作为保护气的气氛保护炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，烧结时间为15h，得到金属陶瓷复合材料增强块体。
步骤2，高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套浇注：
(1)选用韧性较好的20钢，按照普通浇注工艺进行高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套的浇注，尺寸为外径0.5m，内径0.4m，预置内套高度0.9m。
(2)采用机械加工方式去除高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套表面的氧化皮，用酒精或者丙酮溶液清洗，制得指定尺寸的高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套。
步骤3，砂型制备：
(1)砂型的内径为高耐磨金属陶瓷复合辊套的外径，砂型的高度比高耐磨金属陶瓷复合辊套的高度高15％，同时，砂型的底部设置与高耐磨金属陶瓷复合辊套预置内套外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为预置内套高度的4％。使用刚玉砂、铬铁矿砂、粘土和适量水，混合，制造砂型，砂型采用预制木模造型，砂型包含的原料及各个原料的质量百分比为：型砂：75％，粘土：12％，余量为水，造型完毕后充二氧化碳气体固化，然后将木模取出。
砂型的尺寸要与步骤2中的预置内套尺寸相配合，砂型内径为0.65m，厚度0.3m，底部预留有与步骤2中预置内套下表面外径相同尺寸的圆柱形凹槽，凹槽的深度为0.036m。
砂型的型腔内壁上根据高耐磨金属陶瓷复合辊套的金属陶瓷复合材料增强块体设置“t”型不锈钢预留区，“t”型不锈钢预留区的大小和形状根据“t”型不锈钢件确定。
(2)砂型制好以后，型腔表面刷制氧化铝耐火涂料，点火干燥，再将砂型置于烘炉中烘干，烘干温度为400℃，时间为5h，待其冷却后待用。
步骤4，高耐磨金属陶瓷复合辊套外套浇注：
(1)将步骤1中的tic颗粒增强w、v金属陶瓷增强块体插入砂型的指定位置。
(2)将步骤2浇注得到的高耐磨金属陶瓷复合辊套的预置内套放置于步骤3制造的砂型中的凹槽中，将整体推入高炉中进行预热，得到预热后的浇注模具；其中，预热温度为350℃，预热时间为5h；
(3)用电弧炉于1600℃熔炼高耐磨合金钢钢水，钢水的化学成分按照重量百分比为：c：1.8％、mo：5％、mn：0.7％、cr：5％、nb:3％、ti:20％、si:0.5％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
(4)高耐磨合金钢钢水出炉后，采用重力烧注，浇注温度为1500℃，浇注到预热后的浇注模具的外套浇注区中，冷却到室温，进行清砂处理，并金属陶瓷复合材料增强块体的“t”型不锈钢件插入砂型的部分进行切除，将得到冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；
步骤5，高耐磨金属陶瓷复合高压辊磨机辊套的热处理：
(1)将冷却后的高耐磨金属陶瓷复合辊套推入高温炉内进行整体高温扩散退火处理，空冷，得到退火后的高耐磨金属陶瓷复合辊套；其中，退火温度为1300℃，退火时间为11h；
(2)将复合辊套进行淬火处理，淬火温度为960℃，保温9h后空冷；
(3)将复合辊套进行回火处理，回火温度为450℃，保温10h后空冷。
经上述工艺制备出的高耐磨复合辊套，金属陶瓷复合材料增强块体的基体硬度为790hv，陶瓷颗粒硬度为1400hv，界面硬度为1080hv，浇注区硬度为980hv,复合辊套冲击韧性为5j/mm2，预置内套与外套之间的剪切强度为520mpa。。在此温度下制备的复合材料具有更为优良的耐磨性，高温铸渗后所得复合材料无裂纹产生，金属陶瓷复合材料增强块体中增强颗粒与耐磨界面为冶金结合，且出现明显的界面结合层，其电子探针图片如图8所示，此方法制备出的复合材料符合高耐磨的使用条件。
实施例6
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，同实施例5，不同之处在于，外套金属陶瓷复合材料增强块体是以cr、v、mn为强化基体、vc颗粒为增强相，制备的高耐磨复合高压辊磨机辊套，预置内套采用韧性较好的20cr钢。
外套金属陶瓷复合材料增强块体的耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为:c：4.0％、si：0.6％、cr:8％、mo:20％、v：8.0％、mn:15％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，同实施例5，不同之处在于：
浇注的高耐磨合金钢钢水材料的化学成分按照重量百分比为：c：3.0％、mo：6.0％、mn：1％、cr：8.0％、v:10％、nb:1.0％、ti:1.0％、si:0.5％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
实施例7
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，同实施例5，不同之处在于，外套金属陶瓷复合材料增强块体以cr、ni、mo为强化基体、mo2c颗粒为增强相，制备的高耐磨复合高压辊磨机辊套。预置内套采用韧性较好的40crmo钢。
外套金属陶瓷复合材料增强块体的耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为:c：2.0％、si：1.0％、cr:10％、ni:10％、mo：10％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，同实施例5，不同之处在于：
浇注的高耐磨合金钢钢水材料的化学成分按照重量百分比为：c：2.8％、mo：10％、mn：0.5％、cr：4.0％、v:2.0％、nb:1.0％、ti:3.0％、si:0.5％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
实施例8
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套，同实施例5，不同之处在于，外套金属陶瓷复合材料增强块体以w、mn为强化基体、zrc颗粒为增强相，制备的高耐磨复合高压辊磨机辊套，预置内套采用韧性较好的40钢。
外套金属陶瓷复合材料增强块体的耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为:c：3.0％、si：0.5％、cr:5％、w:18％、mn：20％、nb:1.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，同实施例5，不同之处在于：
浇注的高耐磨合金钢钢水材料的化学成分按照重量百分比为：c：3.2％、mo：5.0％、mn：0.6％、cr：6.0％、v:10％、nb:3％、ti:2％、si:0.5％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
实施例9
一种外套金属陶瓷增强块体以ni、mn为强化基体、cr3c2颗粒为增强相的高耐磨复合高压辊磨机辊套，预置内套采用韧性较好的42crmov钢。
外套金属陶瓷复合材料增强块体的耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为:c：2.5％、si：0.3％、cr:12％、ni:18％、mn：20％、nb:3.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，同实施例5，不同之处在于：
浇注的高耐磨合金钢钢水材料的化学成分按照重量百分比为：c：2.9％、mo：4.0％、mn：0.6％、cr：3.0％、v:1.0％、w:5.0％、ti:1.0％、si:0.5％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。
实施例10
一种外套金属陶瓷增强块体以ni、mn、w为强化基体、sic颗粒为增强相的高耐磨复合高压辊磨机辊套，预置内套采用韧性较好的q235。
外套金属陶瓷复合材料增强块体的耐磨合金粉末含有的成分及各个成分的质量百分比为:c：1.6％、si：0.5％、w:10％、mn：20％、ni:8％、nb:1.0％、p:0.02％、s:0.01％，其余为铁及不可避免的杂质。
一种高耐磨金属陶瓷复合辊套的制备方法，同实施例5，不同之处在于：
浇注的高耐磨合金钢钢水材料的化学成分按照重量百分比为：c：3.0％、mo：8.0％、mn：0.8％、cr：3.0％、v:10％、ni:0.8％、w:12％、ti:2.0％、si:0.5％、p:0.02％、s:0.01％，其余为fe及不可避免的杂质，出炉前利用精炼变质剂对高合金钢水进行变质处理。