，原子的排列不像一般单晶那样具有相同的晶格，但仍具有严格的顺序，呈现出几何排列；晶向一致性高、晶界明显减少，并且原子排列比较有序。准单晶相介于多晶相与单晶相之间，相较于多晶相，准单晶相的晶界明显减少，位错密度低，有较多亚晶界，因此硬度有明显提升；而较之单晶相，其对制备方式要求更低，且组织更为稳定。
[0052]优选地，在步骤I)中，表面处理的步骤如下:
[0053]第一步酸洗，选用300ml/L的盐酸或60ml/L的磷酸或120ml/L的双氧水，后流水冲洗；
[0054]第二步酸洗，选用300ml/L的氢氟酸或200ml/L的硫酸或240ml/L的双氧水，后流水冲洗；
[0055]第三步表面打磨，选用800目或更细的Al2O3砂纸，最后用酒精超声清洗。
[0056]更优选地，步骤3)中所述石墨纸I为三级以上，纯度99%，厚度为0.1-0.35mm。
[0057]优选地，步骤6)中，升温至1000-1130 °C，升温速度控制在7°C /min，保温时间为4-12h，优选 6-10h。
[0058]优选地，保护气为氩气或氮气，气体流量为4 — 8ml/min。
[0059]其中，保温温度应严格控制在上述范围内，温度高于1130°C，反应过程中的液相过多，而使得准单晶TiC，直接生成弥散分布TiC颗粒，而不能获得准单晶TiC致密陶瓷层；但是温度低于1000°c，则Ti的溶解度太低，反应无法正向进行。同样的，保温时间也应该保持一个合理的区间，时间超过12h，准单晶TiC致密陶瓷层消失，反应扩散生成弥散分布TiC颗粒与基体的融合，而低于4h，则反应获得的TiC太少，涂层厚度难以保证，最佳的应该保持在6-1 Oh。
[0060]更优选地，具有碳化物涂层的耐磨管复合体被进一步热处理以获得更合适的基体组织，热处理工序为:在550-800°C左右进行热处理，基体为珠光体组织；或者，在220 —450°C进行热处理，基体为贝氏体组织；或者，在220°C以下进行热处理，基体为马氏体组织。
[0061]所述耐磨管以碳钢为基体，所选碳钢基体为低碳钢、中碳钢和高碳钢，优选为:Q275A、Q255AF、45钢、T12A、T8、ZG270_450等，见国家标准GB221-79。基体组织根据热处理方式的不同为珠光体、马氏体、铁素体、贝氏体、奥氏体和索氏体中的一种或几种。
[0062]本发明通过铸造获得钢钛复合体后，引入外碳源，以加热扩散的方式可直接在耐磨管的工作部位表面形成碳化物涂层，涂层与耐磨管基体之间为冶金结合，结合力很强，克服了现有硬质颗粒与金属基体间非冶金结合，结合力很弱，颗粒容易脱落的问题，大幅度提高了涂层的力学性能。并且该方法操作简单，无需复杂设备，获得的耐磨管性能良好。不同的热处理方式，使耐磨管工作表面和管体本身具有不同的力学性能，满足了实际生产中对各个部分的不同性能要求。由于表面致密准单晶陶瓷层的形成，该陶瓷层呈现出较为明显的准单晶组织，光学显微镜下表现为晶界减少，影响断裂韧性的位错也相应减少，代之亚晶界增多，有效提高该陶瓷层的抗裂能力。这种耐磨管表面硬度在3000-3230HVa(l5，管体部位具有优良的耐磨性，是普通钢的10-22倍，使用寿命大幅提高，使轿车耐磨管可以终身免更换。所述相对耐磨性的定义为:以基体材料为标准试样，在相同载荷下，被测涂层产生磨损量与标准试样产生磨损量的比值称为涂层的相对耐磨性，因此也简称为涂层的相对耐磨性是基体的几倍，下述相同参数检测标准与之相同。
[0063]这是由于其中的TiC致密陶瓷层为准单晶组织，化学稳定性和耐磨性好，具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性。而与之相对的微米TiC陶瓷层的硬度只能达到2000-2800HVQ.Q5，其相对耐磨性是基体的6-10倍。
【附图说明】
[0064]图1为浇铸前石墨纸与钛板在耐磨管消失模外壁的布置图；
[0065]图2为热处理后复合耐磨管以及各部分组织示意图；
[0066]图3为准单晶相TiC致密陶瓷层显微组织图；
[0067]图4为微米TiC陶瓷层显微组织图。
[0068]其中，1.钛板，2.石墨纸，3.TiC致密陶瓷层，4.微米TiC陶瓷层，5.TiC与基体的融合层，6.管体，7.基体，8.砂芯。
【具体实施方式】
[0069]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0070]实施例1:耐磨管的制备方法，包括如下步骤:
[0071]1、先准备一钛板1，其中钛的纯度应控制在99.7 %。所述钛板I应该先被加以表面处理，步骤如下:
[0072]第一步酸洗，选用300ml/L的盐酸，后流水冲洗；
[0073]第二步酸洗，选用300ml/L的氢氟酸，后流水冲洗；
[0074]第三步表面打磨，选用800目的Al2O3砂纸，最后用酒精超声清洗。所述钛板I的厚度控制在1mm。
[0075]2、按照耐磨管尺寸，制作砂型以及相应的耐磨管砂芯8 ;优选地，用0)2水玻璃硬化砂制作砂型和砂芯8。
[0076]3、根据耐磨管的工作受力状况，其主要磨损的部位是耐磨管的内腔表面，据此将石墨纸2固定在耐磨管砂芯8表面，然后在石墨纸2表面固定钛板1，使两者紧密结合，如图1所示。所述石墨纸2为三级以上，纯度85%，厚度为0.1mm。
[0077]4、将低碳钢基体7冶炼为钢液，温度控制在1630°C，所选低碳钢基体7为Q275A。
[0078]5、将上述钢液浇入放置有钛板I和石墨纸2的砂型内，待钢液冷却凝固后，取出铸件，清砂处理，获得铸态的复合耐磨管，其耐磨管内腔表面为低碳钢与钛板I的复合体，而管体6仍为Q275A基体7，优选地，浇注温度控制在1630°C，浇注速度0.8m/s，浇注时间为40秒，一分钟后，在冒口补浇，室温冷却。
[0079]6、将浇铸完得到的耐磨管复合体放入具有保护气氛的保温炉内保温，升温至1000°C，升温速度控制在7°C /min，保温时间为6h，最后随炉冷却至室温，从而在耐磨管内腔表面形成梯度复合涂层，而耐磨管基体仍为Q275A。所述保护气为氩气，气体流量为5ml/
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[0080]7、所得的具有梯度复合涂层的耐磨管，被进一步热处理以获得更合适的基体组织，热处理工序为:在220°C以下进行热处理，基体7为马氏体组织。
[0081]所述梯度复合涂层，包括TiC致密陶瓷层3，为准单晶相，其粒径为15 μ m ;沿涂层纵向剖面，其厚度为110 μ m，其中TiC的体积分数为90%。
[0082]进一步的，包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3之下的微米TiC陶瓷层4，沿涂层纵向剖面，其厚度为90 μ m，TiC的体积分数为90%，其粒径为7 μ m。
[0083]更进一步的还包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3以及微米TiC陶瓷层4之下的TiC与基体的融合层5，沿涂层纵向剖面，其厚度为90 μ m，其中TiC的体积分数为70%，其粒径为3 μπι。
[0084]综上，所述涂层可为复合涂层，如图2所示，其包括准单晶相TiC致密陶瓷层3、微米TiC陶瓷层4及TiC与基体的融合层5，且依次呈梯度分布，其总厚度为290 μ mo所述Q275A基体组织为马氏体。准单晶相TiC致密陶瓷层3的显微硬度为3000HVa(l5，相对耐磨性是Q275A的22倍。
[0085]实施例2:耐磨管的制备方法，包括如下步骤:
[0086]1、先准备一钛板1，其中钛的纯度应控制在99.8%。所述钛板I应该先被加以表面处理，步骤如下:
[0087]第一步酸洗，60ml/L的磷酸，后流水冲洗；
[0088]第二步酸洗，200ml/L的硫酸，后流水冲洗；
[0089]第三步表面打磨，选用1000目的Al2O3砂纸，最后用酒精超声清洗。所述钛板I的厚度控制在1.5mm。
[0090]2、按照耐磨管尺寸，制作砂型以及相应的耐磨管砂芯8 ;优选地，用覆膜砂制作砂型和砂芯8。
[0091]3、根据耐磨管的工作受力状况，其主要磨损的部位是耐磨管的内腔表面，据此将石墨纸2固定在耐磨管砂芯8表面，然后在石墨纸2表面固定钛板I，使两者紧密结合。所述石墨纸2为三级以上，纯度99 %，厚度为0.2mm。
[0092]4、将低碳钢基体7冶炼为钢液，温度控制在1630°C，所选低碳钢基体7为Q255AF。
[0093]5、将上述钢液浇入放置有上述钛板I和石墨纸2的砂型内，待钢液冷却凝固后，取出铸件，清砂处理，获得铸态的复合耐磨管，其耐磨管内腔表面为低碳钢与钛板I的复合体，而管体6仍为Q255AF基体7，优选地，浇注温度控制在1630°C，浇注速度0.8m/s，浇注时间为45秒，一分钟后，在冒口补浇，室温冷却。
[0094]6、将浇铸完得到的耐磨管复合体放入具有保护气氛的保温炉内保温，升温至1050°C，升温速度控制在7°C /min，保温时间为6h，最后随炉冷却至室温，从而在耐磨管内腔表面形成梯度复合涂层，而耐磨管基体仍为Q255AF。所述保护气为氮气，气体流量为6ml/min。
[0095]7、所得的具有梯度复合涂层的耐磨管，被进一步热处理以获得更合适的基体组织，热处理工序为:在700°C进行热处理，基体7为珠光体组织。
[0096]所述梯度复合涂层，包括TiC致密陶瓷层3，如图3所示，为准单晶相，其粒径为30 μm ;沿涂层纵向剖面，其厚度为150 μm ;其中TiC的体积分数为90%。
[0097]进一步的，包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3之下的微米TiC陶瓷层4，如图4所示，沿涂层纵向剖面，其厚度为100 μ m，TiC的体积分数为90%，其粒径为10 μ m。
[0098]更进一步的还包括位于上述准单晶TiC致密陶瓷层3以及微米TiC陶瓷层4之下的TiC与基体的融合层5，沿涂层纵向剖面，其厚度为100 μ m，其中TiC的体积分数为65%，其粒径为4 μπι。
[0099]此时，所述涂层可为复合涂层，是由所述准单晶TiC致密陶瓷层3、微米TiC陶瓷层4及TiC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布，其总厚度为350 μπι。所述Q255AF基体组织为珠光体。准单晶相TiC致密陶瓷层3的显微硬度为3080HVa(l5，相对耐磨性是基体Q255AF 的 16 倍。
[0100]实施例3:耐磨管的制备方法，包括如下步骤:
[0101]1、先准备一钛板1，其中钛的纯度应控制在99.8%。所述钛板I应该先被加以表面处理，步骤如下:
[0102]第一步酸洗，120ml/L的双氧水，后流水冲洗；
[0103]第二步酸洗，240ml/L的双氧水，后流