专利名称：TiC－Cr的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套，属于特种陶瓷。
背景技术：
高压泥浆泵是石油钻井、地质勘探工作台的“心脏”，泥浆泵缸套是泥浆泵的重要组成部件。目前使用的泥浆泵缸套分别由双金属缸套、氧化铝缸套以及氧化锆缸套三种材质加工而成；由于工况十分恶劣，金属缸套不耐磨、不耐腐蚀，使用寿命很短；氧化铝缸套断裂韧性低，制备工艺复杂，使用寿命短，氧化锆缸套表面容易粉化，不适合海上使用，使用寿命甚至比不上氧化铝缸套，同时加工成本高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术上的不足，提供一种工艺简单、生产成品成本底，使用寿命长的TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套。
本发明是这样实现的其配方为以TiC为基，其中60---87％平均粒径小于250目TiC，5---15％平均粒径小于250目Cr3C2，5---15％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，3---10％平均粒径小于5微米经过退火的金属钼粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.2---0.5％油酸，氮气保护球磨25---40小时，其中料球比为2∶1---3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60---80目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入0.2---0.5％乳化石蜡，0.2---0.5％增塑剂，0.2---0.5％硬脂酸或者只用0.5---2％的丁钠橡胶进行氮气保护混料，混料时间为---10小时，出料过60---80目筛，对混合好的原料陈腐48---72小时，保持水分在0.5---2％之间；把混合料在乳胶模具中等静压制成圆筒体金属陶瓷毛坯，其中成型压力为200---280兆帕，保压时间为3---10分钟；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温烧结，烧结温度为1430---1520℃，保温---3小时，真空度为10---50Pa，或者充氩气保护，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行外圆加工，然后与金属外套进行装配，制成TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套；经过精加工外圆的金属陶瓷瓷坯与金属外套之间的过盈量为0.25---0.40毫米，在把金属外套经过400---500℃保温3小时充分加热膨胀后，迅速把金属陶瓷瓷坯放入金属外套内，然后对金属陶瓷内圆进行精加工并抛光到粗糙度为0.1---0.2微米的TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套成品。
按本发明金属陶瓷缸套的制备工艺制备的TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套，其特点是制备工艺简单、成品合格率高，生产成本低，产品使用寿命大大延长，是现有金属缸套使用寿命的10倍以上，氧化铝缸套以及氧化锆缸套使用寿命的2---5倍，同时延长橡胶使用寿命3---5倍。
具体实施例方式
下面结合实施实例对本发明作进一步详细说明。
其配方为以TiC为基，其中84.3％平均粒径小于250目TiC，5.7％平均粒径小于250目Cr3C2，5％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，5％平均粒径小于5微米经过退火的金属钼粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.3％油酸，氮气保护球磨30小时，其中料球比为3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入1％丁钠橡胶进行氮气保护混料，混料时间为6小时，出料过60目筛，对混合好的原料陈腐48小时，保持水分在1％；把混合料在乳胶模具中等静压制成圆筒体金属陶瓷毛坯，其中成型压力为240兆帕，保压时间为5分钟；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温烧结，烧结温度为1500℃，保温2小时，先抽真空，使真空度为25Pa，当温度达到1000℃时充氩气保护，压力为0.05MPa，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行外圆加工，然后与金属外套进行装配，制成TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套；经过精加工外圆的金属陶瓷瓷坯与金属外套之间的过盈量为0.30毫米，在把金属外套经过450℃保温3小时充分加热膨胀后，迅速把金属陶瓷瓷坯放入金属外套内，然后对金属陶瓷内圆进行精加工并抛光到粗糙度为0.1微米的TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套成品。
权利要求
1.一种TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套，其特征在于其配方为以TiC为基，其中60---87％平均粒径小于250目TiC，5---15％平均粒径小于250目Cr3C2，5---15％平均粒径小于5微米经过退火的金属镍粉，3---10％平均粒径小于5微米经过退火的金属钼粉，把按配方称量的原料放入滚筒球磨机中，加入0.2---0.5％油酸，氮气保护球磨25---40小时，其中料球比为2∶1---3∶1，球磨介质为高比重硬质合金，球磨好的原料出磨过60---80目筛，把经过球磨过筛的原料放入混料机中并加入0.2---0.5％乳化石蜡，0.2---0.5％增塑剂，0.2---0.5％硬脂酸或者只用0.5---2％的丁钠橡胶进行氮气保护混料，混料时间为5---10小时，出料过60---80目筛，对混合好的原料陈腐48---72小时，保持水分在0.5---2％之间；把混合料在乳胶模具中等静压制成圆筒体金属陶瓷毛坯，其中成型压力为200---280兆帕，保压时间为3---10分钟；对经过修坯的金属陶瓷毛坯进行高温真空或气氛烧结，烧结温度为1430---1520℃，保温2---3小时，真空度为10---50Pa，或者充氩气保护，从室温---600℃升温速度为60℃/h，从600---1000℃升温速度为80℃/h，从1000℃---最高温度升温速度为100℃/h，然后随炉冷却；对经过高温烧结的金属陶瓷瓷坯进行外圆加工，然后与金属外套进行装配，制成TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套。
2.根据权利要求1所述的TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套，其特征在于经过精加工外圆的金属陶瓷瓷坯与金属外套之间的过盈量为0.25---0.40毫米，在把金属外套经过400---500℃保温3小时充分加热膨胀后，迅速把金属陶瓷瓷坯放入金属外套内，然后对金属陶瓷内圆进行精加工并抛光到粗糙度为0.1---0.2微米的TiC-Cr3C2基金属陶瓷复合缸套成品。
全文摘要
本发明公开了一种TiC－Cr
文档编号F16J10/04GK1970497SQ20051002211
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者范兴宽, 文斌 申请人:范兴宽