本发明属于耐磨复合钢管领域，尤其涉及一种高硬度、高耐磨复合钢管的材料、工艺、成型及性能。
背景技术：
：在冶金、矿山、石化、船舶、国防和军工等许多部门，对耐磨、耐蚀复合钢管有着巨大的需求，如矿山尾矿、井下回填及清淤疏浚领域使用的耐磨管道。但由于钢管连续输送硬质颗粒物料，导致钢管磨损失效严重，造成巨大的经济损失。因此，研究耐磨钢管材料及应用技术，对于提高服役寿命和节能降耗，具有重要的社会和经济意义。中国发明专利201610657325.6公开了一种聚合物基复合钢管，其特征在于将耐磨及耐腐蚀的聚合物在钢管内壁成型，制备一种聚合物基复合钢管，但由于其耐磨层基体硬度偏低，复合钢管的使用过程中耐磨性不足，从而影响其使用寿命。中国发明专利201710771905.2采用高铬铸铁复合在无缝钢管内表面，虽然高铬铸铁材料具有较高的硬度，但材料抗冲击韧性较低，在使用过程中易出现疲劳剥落和断裂，使用效果并不理想。中国发明专利201710738635.5公开了一种新型钛-钢复合钢管，外层复合金属管需要昂贵的钨元素和钼元素等，生产成本较高，从而影响其推广应用。本发明提供一种高硬度、高耐磨复合钢管，由高碳合金钢和低碳钢复合轧制钢板卷管焊接成型，复合钢管经中频感应加热，以水基淬火液进行淬火，获得复合钢管的内层材质硬度达到60-66hrc，制备的复合钢管兼具较高的强韧性和优异的耐磨性能。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供一种高硬度、高耐磨复合钢管，所述高硬度、高耐磨复合钢管，分为钢管内层材质与钢管外层材质，其中内层材质成分的重量百分比为c：0.6％-0.7％；si：0.2％-0.4％；mn：2.5％-3.0％；cr：0.7％-0.9％；ti：0.2％-0.4％；v：0.5％-0.7％；p≤0.02％；s≤0.02％；外层材质为具有较高韧性和可焊性好的低碳钢。所述高硬度、高耐磨复合钢管的生产过程包括：电炉炼钢、lf精炼、模铸成型、开坯退火、加热轧制、真空焊接、复合轧制、卷管焊接、热处理。优选的，所述卷管焊接的后中频加热到温度为865-905℃，然后用水基淬火液淬火，最后在180-200℃的温度下回火，回火后保温10-15小时。优选的，所述内钢板硬度大于60hrc，耐磨钢板磨损率≤7.5×10-6mm3/n·m。与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有较高的韧性和极佳的耐磨性，可满足矿山、冶金等的复合钢管耐磨性性能要求，减少了现场更换钢管的频次，降低了工人劳动强度。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下对本发明做进一步描述：实施例1高硬度、高耐磨复合钢管内层材质成分的重量百分比为；c：0.6％-0.7％；si：0.2％-0.4％；mn：2.5％-3.0％；cr：0.7％-0.9％；ti：0.2％-0.4％；v：0.5％-0.7％；p≤0.02％；s≤0.02％其生产过程包括：电炉炼钢、lf精炼、模铸成型、开坯退火、加热轧制、真空焊接、复合轧制、卷管焊接、热处理。炼钢后得到成分：c：0.61％；si：0.33％；mn：2.52％；cr：0.73％；ti：0.32％；v：0.55％；p：0.013％；s：0.015％具体的，所述卷管焊接的后中频加热到温度为900℃，然后用水基淬火液淬火，最后在185℃的温度下回火，回火后保温11小时。得到复合钢管内层材质硬度为61hrc，在m-2000多功能磨损实验机上，按国标gb/t12444-2006进行磨损性能测试，耐磨钢板磨损率为7.29×10-6mm3/n·m。实施例2高硬度、高耐磨复合钢管内层材质成分的重量百分比为c：0.6％-0.7％；si：0.2％-0.4％；mn：2.5％-3.0％；cr：0.7％-0.9％；ti：0.2％-0.4％；v：0.5％-0.7％；p≤0.02％；s≤0.02％其生产过程包括：电炉炼钢、lf精炼、模铸成型、开坯退火、加热轧制、真空焊接、复合轧制、卷管焊接、热处理。炼钢后得到成分：c：0.64％；si：0.28％；mn：2.65％；cr：0.79％；ti：0.34％；v：0.66％；p：0.018％；s：0.013％具体的，所述卷管焊接的后中频加热到温度为880℃，然后用水基淬火液淬火，最后在190℃的温度下回火，回火后保温13小时。得到复合钢管内层材质硬度为63hrc，在m-2000多功能磨损实验机上，按国标gb/t12444-2006进行磨损性能测试，耐磨钢板磨损率为6.83×10-6mm3/n·m。实施例3高硬度、高耐磨复合钢管内层材质成分的重量百分比为c：0.6％-0.7％；si：0.2％-0.4％；mn：2.5％-3.0％；cr：0.7％-0.9％；ti：0.6％-0.9％；v：0.7％-0.9％；p≤0.02％；s≤0.02％其生产过程包括：电炉炼钢、lf精炼、模铸成型、开坯退火、加热轧制、真空焊接、复合轧制、卷管焊接、热处理。炼钢后得到成分：c：0.66％；si：0.31％；mn：2.75％；cr：0.80％；ti：0.33％；v：0.56％；p：0.019％；s：0.014％；具体的，所述卷管焊接的后中频加热到温度为868℃，然后用水基淬火液淬火，最后在200℃的温度下回火，回火后保温15小时。得到复合钢管内层材质硬度为65hrc，在m-2000多功能磨损实验机上，按国标gb/t12444-2006进行磨损性能测试，耐磨钢板磨损率为6.64×10-6mm3/n·m。实施例4高硬度、高耐磨复合钢管内层材质成分的重量百分比为c：0.6％-0.7％；si：0.2％-0.4％；mn：2.5％-3.0％；cr：0.7％-0.9％；ti：0.2％-0.4％；v：0.5％-0.7％；p≤0.02％；s≤0.02％其生产过程包括：电炉炼钢、lf精炼、模铸成型、开坯退火、加热轧制、真空焊接、复合轧制、卷管焊接、热处理。炼钢后得到成分：c：0.69％；si：0.31％；mn：2.80％；cr：0.85％；ti：0.35％；v：0.68％；p：0.018％；s：0.013％具体的，所述卷管焊接的后中频加热到温度为875℃，然后用水基淬火液淬火，最后在195℃的温度下回火，回火后保温14小时。得到复合钢管内层材质硬度为66hrc，在m-2000多功能磨损实验机上，按国标gb/t12444-2006进行磨损性能测试，耐磨钢板磨损率为6.15×10-6mm3/n·m。采用m-2000磨粒磨损试验机进行摩擦磨损性能检测，按国标gb/t12444-2006进行滑动磨损试验，载荷为200n，试验时间2h。如表1所示，本发明通过元素成分的优化设计，获得了具有高硬度和高耐磨性能的复合钢管，四种实施例复合钢管的内层材质硬度均大于61hrc，磨损率均小于7.29×10-6mm3/n·m，其中实施例4具有最佳性能，其内层材质硬度为66hrc，磨损率为6.15×10-6mm3/n·m。需要说明的是，在本文中，而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。表1实施例对比性能实施例硬度(hrc)磨损率(10-6mm3/n.m)实施例1617.29实施例2636.83实施例3656.64实施例4666.15当前第1页12