一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法
2023-04-24 10:13:56
專利名稱：一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼管的製造方法。
背景技術：
現有技術中，在礦山、冶金、煤炭、石油、化工等領域中，廣泛使用有各種鋼管，現有的鋼管主要由單一的金屬材料製成，為避免其鏽蝕，可以在
表面鍍一層其他金屬材料；為防止其受腐蝕，也可以在鋼管內壁上澆鑄一層橡膠材料。這些鋼管有一個共同的缺陷，就是耐磨性差，尤其是輸送具有硬質顆粒物料時，鋼管極易磨損，為此，可以通過增大管壁厚度的方案，使其不易被磨穿，但是，這樣一來，會使得裝置的整體重量上升，成本增大。
發明內容
本發明的目的是提供一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，使鋼管耐磨、抗衝擊、耐腐蝕。
本發明的目的是這樣實現的 一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，其特徵在於包括如下步驟
1) 、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉52 — 68%、鋁粉29—45%、石英粉2—4%、納米碳化矽0.001—0.005%;
2) 、取直徑50mm—1000mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長度；
3) 、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1200士200rpm速度轉動；
4) 、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟l)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為4一6mm;
5)、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
該發明中，氧化鐵和鋁形成鋁熱劑，被點燃後，發聲劇烈反應，產生230(TC以上的高溫使各組分呈熔融態，具有流動性，可均勻分布在鋼管內壁上，同時，離心作用使密度不同的物料分層分布，密度大的位於外層，密度小的位於內層，從而形成一層過渡層和一層耐磨層，耐磨層主要由三氧化二鋁構成，其具有高耐磨性；納米碳化矽的加入細化了合金晶粒，改善了合金性能，晶粒越細，單位體積內的晶粒界面越多，晶界間原子排列比晶粒內部的排列更加紊亂，因而位錯密度高，致使晶界對正常晶格滑移錯位產生纏結，不易穿過晶界繼續滑移，變形抗力增大，表現為強度高。其打破了常規合金產中的一些定律，即硬度高必然伴隨韌性下降的結論；納米碳化矽可使晶粒以較快速度合併，使晶粒尺寸的增大和晶粒與晶粒合併驅動力減小，在合金中形成晶須結構，可明顯提高合金硬度和韌性，使其更耐磨、耐衝擊、不脫落和耐腐蝕，本發明可廣泛應用在礦山、冶金、煤炭、石油、化工等領域中，以取代現有的鋼管。
本發明步驟l)中納米碳化矽可被納米碳化鈦所取代，納米碳化鈦佔全部組分重量的0.001—0.005%。該技術方案同樣可以獲得耐磨、耐衝擊、不脫落和耐腐蝕的良好效果。
具體實施例方式
實施例1
一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，包括如下步驟
1) 、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉52%、鋁粉
44.999%、石英粉3%、納米碳化矽0.001%;
2) 、取直徑50mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長度;3) 、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1200rpm速度轉動；
4) 、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟l)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為4mm;
5) 、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
實施例2
又一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，包括如下步驟
1) 、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉68%、鋁粉29%、石英粉2.995%、納米碳化矽0.005%;
2) 、取直徑150mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長
度；
3) 、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1400rpm速度轉動；
4) 、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟l)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為6mm;
5) 、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
實施例3
第三種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，包括如下步驟1)、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉63.997%、鋁粉32%、石英粉4%、納米碳化矽0.003%;2) 、取直徑1000mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長
度；
3) 、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1000rpm速度轉動；
4) 、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟l)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為5mm;
5) 、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
實施例4
第四種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，包括如下步驟
1) 、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉57.999%、鋁粉40%、石英粉2%、納米碳化鈦0.001%;
2) 、取直徑800mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長
度；
3) 、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1200士200rpm速度轉動；
4) 、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟l)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為4一6mm;
5) 、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
實施例5
第五種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，包括如下步驟1) 、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉52%、鋁粉44.995%、石英粉3%、納米碳化鈦0.005°/。；
2) 、取直徑600mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長
度；
3) 、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1300rpm速度轉動；
4) 、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟l)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為5mm;
5) 、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
實施例6
第六種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，包括如下步驟
1) 、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉60%、鋁粉35.997%、石英粉4%、納米碳化鈦0.003%;
2) 、取直徑50mm—1000mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長度；
3) 、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1200士200rpm速度轉動；
4) 、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟l)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為4mm;
5) 、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
權利要求
1、一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，其特徵在於包括如下步驟1)、混料取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉52-68％、鋁粉29-45％、石英粉2-4％、納米碳化矽0.001-0.005％；2)、取直徑50mm-1000mm的無縫鋼管或直縫鋼管進行切割加工，截取適當長度；3)、將步驟2)中的鋼管固定在管模機上，使鋼管以1200±200rpm速度轉動；4)、離心澆鑄在鋼管內腔中送入步驟1)獲得的混合物粉末，並將其點燃，鋁熱反應產生高溫使各組分呈熔融狀態，並沿管壁均勻分布，同時發生離心分離，直至鋁熱劑完全反應結束；混合物粉末的用量為使得沿管壁分布的熔融態物質厚度為4-6mm；5)、繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。
2、 根據權利要求1所述的一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，其特徵 在於所述步驟l)中納米碳化矽被納米碳化鈦所取代，納米碳化鈦佔全部組 分重量的0.001—0.005%。
全文摘要
本發明公開了管材領域內的一種陶瓷耐磨複合鋼管的製造方法，首先取重量含量如下的組分混合均勻氧化鐵粉52-68％、鋁粉29-45％、石英粉2-4％、納米碳化矽0.001-0.005％；再取直徑50mm-1000mm的鋼管進行切割加工，截取適當長度；然後將鋼管固定在管模機上，以1200±200rpm速度轉動；再在鋼管內腔中送入上述混合物粉末，並將其點燃，產生高溫使各組分呈熔融狀態，直至鋁熱劑完全反應結束，使管壁內生層4-6mm後的過渡層和耐磨層；繼續保持鋼管的轉動狀態，待鋼管內壁固化或直接冷卻至常溫後取下。納米碳化矽可為納米氧化鈦所取代；該發明獲得的產品具有耐磨、抗衝擊、耐腐蝕的優點，可用在礦山、冶金、煤炭、石油、化工等領域中。
文檔編號B22D19/16GK101554652SQ20091002746
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月7日 優先權日2009年5月7日
發明者樂少兵, 王伏成 申請人:揚州巨業耐磨複合材料有限責任公司