技术特征：
1.一种金属基体收缩率可控的耐磨块的制备装置，其特征在于，该金属基体收缩率可控的耐磨块的制备装置为中频感应加热机，包括绝缘支架，在绝缘支架内部设置有感应圈，在感应圈和绝缘支架之间设置有循环水冷却腔，在感应圈形成的腔体内部设置有坩埚，坩埚和感应圈之间设置有坩埚炉衬，在绝缘支架形成的腔体上方，设置有液压装置，液压装置下方设置有压头，压头底部设置有压片，所述的感应圈和变频器连接。2.根据权利要求1所述的金属基体收缩率可控的耐磨块的制备装置，其特征在于，变频器的输出电压为380v，电流频率在150～8000hz。3.根据权利要求1所述的金属基体收缩率可控的耐磨块的制备装置，其特征在于，所述的液压装置为自动压力机，用于控制压头下降的深度，并达到目标深度后自动收回至指定高度；所述的压头和压片均采用氧化铝陶瓷材料，压片为可更换耗材；所述的坩埚为氧化铝坩埚或氧化锆坩埚中一种；坩埚的形状根据待制备的金属基体收缩率可控的耐磨块的形状确定；所述的坩埚炉衬为耐火材料，具体为保温毡二氧化硅保温隔热材料；循环水冷却腔的冷却介质为水，进水温度为15～30℃，出水温度控制在<50℃。4.一种金属基体收缩率可控的耐磨块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：准备根据制备的金属基体收缩率可控的耐磨块的原料，准备物料；将原料混合均匀，得到混合物料；其中，金属基体收缩率可控的耐磨块的原料包括陶瓷增强颗粒和高铬铸铁合金粉末，按体积比，陶瓷增强颗粒：高铬铸铁合金粉末＝1：(2～3)；陶瓷增强颗粒为增强相，高铬铸铁合金粉末为金属基体；步骤2：填装将混合物料装入坩埚内，且混合物料的高度为坩埚总高度的1/2～4/5，将混合物料压实，向坩埚内剩余空间中填充陶瓷增强颗粒，得到填满物料的坩埚；步骤3：加热将填满物料的坩埚，采用中频感应加热至1200～1500℃，进行加热并对物料进行下压，物料下压的深度根据金属基体理论收缩率，校正后，计算得到，具体的计算方法为：当坩埚为圆柱形时，计算公式为：当坩埚为圆台形时，计算公式为：其中，h为下压深度，v
m
为金属粉末表观体积，s为坩埚内部底面积，r1为坩埚内底部半径，θ为柱形坩埚侧壁与水平面夹角；下压后，得到金属基体收缩率可控的耐磨块。5.根据权利要求4所述的金属基体收缩率可控的耐磨块的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中，所述高铬铸铁合金粉末含有的化学成分及各个成分的质量百分比为：c：2.0～4.0％、si：0.1～1.2％、mn：0.1～15％、cr：10～30％、mo：0～6％、w：0～10、ni：0～4.0％、cu：0～1.0％，余量为fe及不可避免的杂质。6.根据权利要求4所述的金属基体收缩率可控的耐磨块的制备方法，其特征在于，所述的陶瓷增强颗粒为氧化物陶瓷颗粒和/或碳化物陶瓷颗粒，具体为zta(zro2‑
al2o3)颗粒、
zta(30％zro2‑
al2o3)球，wc颗粒、sic颗粒的一种或几种混合。7.根据权利要求4所述的金属基体收缩率可控的耐磨块的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，下压速率为0.5～2mm/s，下压至计算的下压深度后维持10～60s。8.一种金属基体收缩率可控的耐磨块，其特征在于，采用权利要求1～7任意一项所述的制备方法制得，增强相均匀分布在金属基体中，其耐磨性依据美国astm
‑
g65标准和jbt7705
‑
1995标准，采用mlg
‑
130磨损机试验形成为1400m时，其失重为0.0492～0.0614g；所述的金属基体收缩率可控的耐磨块，其金属基体收缩率为20～45％。9.权利要求8所述的金属基体收缩率可控的耐磨块的应用，其特征在于，金属基体收缩率可控的耐磨块用于耐磨辊套或板锤；将金属基体收缩率可控的耐磨块和其应用的耐磨部件共同进行热处理，包括以下步骤：步骤一：将金属基体收缩率可控的耐磨块进行淬火，得到淬火后的耐磨块；步骤二：将淬火后的耐磨块进行回火，得到最终的金属基体收缩率可控的耐磨块。10.根据权利要求9所述的金属基体收缩率可控的耐磨块的应用，其特征在于，所述的步骤一中，淬火温度为950～1050℃，升温速率为8～9℃/min，保温时间为2～3h，淬火后为风冷冷却；所述的步骤二中，回火温度为400～600℃，升温速率为8～9℃/min，保温时间为2～4h，回火后采用随炉冷却。
技术总结
一种金属基体收缩率可控的耐磨块及其制备装置和方法及应用，属于耐磨设备领域。该金属基体收缩率可控的耐磨块的制法为：根据其原料，准备物料混合；将混合物料装入坩埚内，将混合物料压实，然后将填满物料的坩埚，采用中频感应加热至1200～1500℃，进行加热并对物料进行下压，物料下压的深度根据金属基体理论收缩率计算，采用程序控制液压装置的下压深度来间接控制金属基体收缩率。该金属基体收缩率可控的耐磨块用于耐磨辊套或板锤，具有优异的耐磨性能。采用该种耐磨块的制备方法生产效率高，金属基体收缩率可通过液压装置的下压深度来间接控制，节能环保。节能环保。节能环保。
技术研发人员：佟伟平 高菁 李铁帅
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2021/11/30