一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管及其製備方法
2023-06-13 01:03:36 1
一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管，其特徵在於：包括內層鋼管以及冶金結合在該內層鋼管上的外層鋼管，所述外層鋼管由304不鏽鋼材料製作而成，所述內層鋼管由9Cr18MoVNb材料製作而成。本發明不僅結構簡單，而且成本低廉，還能滿足耐腐蝕以及耐磨要求，因此適合推廣應用。
【專利說明】一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種複合鋼管，具體涉及一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管及其製備方法。
【背景技術】 [0002]在傳統食品、醫藥行業中，食品、藥材的粉碎、研磨用鋼管主要使用3種材料製備。
a、完全碳鋼製成。由碳鋼製成的粉碎、研磨設備在長期服役後，會產生鏽蝕，鏽蝕混入食品、藥材中，造成汙染。b、碳鋼鍍Cr金屬的方法製成。由碳鋼鍍Cr金屬的方法製成的粉碎、研磨設備在長期服役後，Cr金屬膜在磨損中被磨成Cr粉從設備表面脫落，混入食品(如麵粉)或藥面中，造成了食品或藥品的質量不純，在被人食用後引起中毒等嚴重後果。C、單金屬9Crl8MoV不鏽鋼製成。單金屬9Crl8MoV不鏽鋼在熱處理後，達不到設備耐磨要求的硬度，研磨能力不夠。如果加大淬火力度，則容易淬裂。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服目前用於食品或藥材的粉碎、研磨設備的鋼管使用完全碳鋼製成則容易產生鏽蝕；使用碳鋼鍍Cr金屬的方法製成則Cr金屬膜在磨損中被磨成Cr粉從設備表面脫落；使用單金屬9Crl8MoV不鏽鋼製成則達不到設備耐磨要求的硬度的缺陷，提供一種不僅結構簡單，而且成本低廉，還能滿足耐腐蝕以及耐磨要求的雙金屬耐磨無縫複合鋼管。同時，本發明還提供一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法。
[0004]發明的目的通過下述技術方案實現:
[0005]一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管，包括內層鋼管以及冶金結合在該內層鋼管上的外層鋼管，所述外層鋼管由304不鏽鋼材料製作而成，所述內層鋼管由9Crl8MoVNb製作而成。
[0006]進一步的，所述內層鋼管各成分的重量百分比為:C,0.90~1.10 ；Mn, ^ 0.80 ；Si，≤ 0.80 ;S，≤0.03 ;P，≤ 0.04 ；Cr, 16.0 ~18.0 ；Mo,0.40 ~0.70 ；V,0.10 ~0.25 ；Nb,
0.04~0.15 ;餘量為Fe。
[0007]再進一步的，所述外層鋼管各成分的重量百分比為:C, < 0.70 ；Mn, ^ 2.0 ；Si,≤ 1.0 ；S, ( 0.30 ；P, ( 0.04 ；Ni, 10.0 ~12.0 ；Cr, 18.0 ~20.0 ;餘量為 Fe。
[0008]4、一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法，包括以下步驟:
[0009](I)分別製備內層鋼管以及外層鋼管；
[0010](2)將內層鋼管與外層鋼管通過冶金結合製成無縫複合鋼管；
[0011](3)對無縫複合鋼管進行熱處理。
[0012]其中，所述內層鋼管採用離心澆注法製作而成。
[0013]更進一步的，所述外層鋼管也採用離心澆注法製作而成。
[0014]為了滿足需要，所述步驟(3 )包括退火處理以及調質處理。
[0015]為了更好地實現本發明，所述調質處理過程為880~950°C淬火處理，然後350~400°C回火處理。[0016]為了確保效果，所述退火處理過程為850~900°C保溫2.8~3.2小時，冷卻至760~800°C保溫1.8~2.2小時，冷卻至480~520°C出爐空冷。
[0017]本發明較現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0018](I)本發明不僅結構簡單，而且成都低廉，其外層鋼管由304不鏽鋼材料製作而成，可起到防腐的作用，其內層鋼管由9Crl8MoVNb材料製作而成，可太高硬度並起到耐磨損的作用；且內層鋼管上通過冶金結合有外層鋼管，可以使外層鋼管的韌性和內層鋼管材料的硬度能有效地配合，既解決了外層鋼材耐衝擊問題，又使內層鋼材具備優良的耐磨性倉泛。
[0019](2)本發明的內層鋼管中含有Nb，Nb的加入使得內層鋼管材料的組織更為細化，可使內層鋼管硬度更高，更均勻，可放心的使用在食品、藥材的加工設備上。
[0020](3)本發明的內層鋼管與外層鋼管採用冶金結合，無分層現象，真正地使內層鋼管與外層鋼管融為一體，不僅滿足防腐和耐磨需要，還避免了由於設備震動造成內層鋼管與外層鋼管之間的金屬分層，其結合強度達到200MPa以上，大大提高了這種加工設備的使用壽命。
[0021](4)本發明對無縫複合鋼管進行熱處理，既能滿足外層金屬耐腐蝕的要求，也能保證內層金屬耐磨損的要求。
[0022](5)本發明的熱處理工藝包括退火處理以及調質處理，經過退火處理以及調質處理後可進一步提高本發明的無縫複合鋼管的性能。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明:
[0024]實施例
[0025]本發明的雙金屬耐磨無縫複合鋼管，包括內層鋼管以及與該內層鋼管一體結構的外層鋼管。所述內層鋼管由9Crl8MoVNb材料製作而成，本發明的內層鋼管各成分的重量百分比為:C,0.90 ~1.10 ;Mn，≤ 0.80 ;Si，≤ 0.80 ;S，≤ 0.03 ;P，≤ 0.04 ；Cr, 16.0 ~18.0 ;Mo,0.40~0.70 ；V,0.10~0.25 ；Nb,0.04~0.15 ;餘量為Fe。為了顯著提高內層鋼管的耐磨性能，從而獲得較長的使用壽命，本發明將9Crl8MoV的成分進行了優化，在調整了標準成分的基礎上，加入了一定量的Nb。Nb的加入使得內層鋼管材料的組織更為細化，可使9Crl8MoV調質後的硬度更高，更均勻，可放心的使用在食品、藥材的加工設備上。
[0026]所述外層鋼管由304不鏽鋼材料製作而成，本發明的外層鋼管各成分的重量百分比為:C, ( 0.70 ；Mn,≤ 2.0 ;Si，≤ 1.0 ；S, ( 0.30 ；P, ( 0.04 ；Ni, 10.0 ~12.0 ；Cr, 18.0 ~20.0 ;餘量為Fe。
[0027]本發明的外層鋼管以及內層鋼管分別採用離心澆注法單獨製作而成，然後將內層鋼管與外層鋼管通過冶金結合製成無縫複合鋼管。通過冶金結合的加工方法可實現內層鋼管與外層鋼管金屬原子的互融，使內層鋼管與外層鋼管之間的結合強度達到200MPa以上，通過了壓扁、彎曲等試驗的考驗，避免了由於設備震動造成內層鋼管與外層鋼管之間的金屬分層進而導致嚴重後果的危險，即可大大提高設備的使用壽命。
[0028]本發明製成的無縫複合鋼管還需要進行熱處理，所述熱處理工藝包括退火處理以及調質處理。所述退火處理過程為850~900°C保溫2.8~3.2小時，冷卻至760~800°C保溫1.8?2.2小時，冷卻至480?520°C出爐空冷。本實施例中退火處理過程為採用880°C保溫3小時，然後隨爐冷卻至780°C保溫2小時，最後隨爐冷卻至500°C出爐空冷。所述調質處理過程為880?950°C淬火處理，然後350?400°C回火處理。本實施例中調質處理採用900°C淬火處理，然後380°C回火處理。
[0029]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管，其特徵在於:包括內層鋼管以及冶金結合在該內層鋼管上的外層鋼管，所述外層鋼管由304不鏽鋼材料製作而成，所述內層鋼管由9Crl8MoVNb材料製作而成。
2.根據權利要求1所述的一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管，其特徵在於，所述內層鋼管各成分的重量百分比為:C,0.90 ~1.10 ；Mn, ( 0.80 ；Si, ( 0.80 ；S, ( 0.03 ；P, ^ 0.04 ；Cr, 16.0 ~18.0 ;Μο，0.40 ~0.70 ；V,0.10 ~0.25 ；Nb,0.04 ~0.15 ;餘量為 Fe。
3.根據權利要求1或2所述的一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管，其特徵在於:所述外層鋼管各成分的重量百分比為:C, ( 0.70 ；Mn, ^ 2.0 ；Si, ^ 1.0 ；S, ( 0.30 ；P, ( 0.04 ；Ni,10.0 ~12.0 ；Cr, 18.0 ~20.0 ;餘量為 Fe。
4.一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (O分別製備內層鋼管以及外層鋼管； (2)將內層鋼管與外層鋼管通過冶金結合製成無縫複合鋼管； (3)對無縫複合鋼管進行熱處理。
5.根據權利要求4所述的一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法，其特徵在於:所述內層鋼管採用離心澆注法製作而成。
6.根據權利要求4所述的一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法，其特徵在於:所述外層鋼管也採用離心澆注法製作而成。`
7.根據權利要求4~6任一項所述的一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法，其特徵在於:所述步驟(3)包括退火處理以及調質處理。
8.根據權利要求7所述的一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法，其特徵在於:所述調質處理過程為880~950°C淬火處理，然後350~400°C回火處理。
9.根據權利要求7所述的一種雙金屬耐磨無縫複合鋼管的製備方法，其特徵在於:所述退火處理過程為850~900°C保溫2.8~3.2小時，冷卻至760~800°C保溫1.8~2.2小時,冷卻至480~520°C出爐空冷。
【文檔編號】C21D6/00GK103697244SQ201310684537
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】鮑善勤, 黃曉斌 申請人:四川鑫鼎新材料有限公司