耐磨管及其制备方法_4

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数为70%,其粒径为6 μπι。
[0160]此时,所述准单晶WC致密陶瓷层3、微米WC陶瓷层4及WC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布,其总厚度为210 μπι。所述Τ8钢基体为马氏体。准单晶WC致密陶瓷层3的硬度为2050HVa(l5,相对耐磨性是基体的10倍。
[0161]实施例7:耐磨管的制备方法,包括如下步骤:
[0162]1、先准备一钨板1,其中钨的纯度应控制在99.9%。所述钨板I应该先被加以表面处理,步骤如下:
[0163]第一步酸洗,选用60ml/L的磷酸,后流水冲洗;
[0164]第二步酸洗,选用200ml/L的硫酸,后流水冲洗,
[0165]第三步表面打磨,选用1000目Al2O3砂纸,最后用酒精超声清洗。所述钨板I的厚度控制在1mm。
[0166]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,用自硬树脂砂制作砂型和砂芯8。
[0167]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表面固定钨板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0.15mm。
[0168]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ZG270。
[0169]5、将上述钢液浇入放置有钨板I和石墨纸2的模具内,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碳钢与钨板I的复合体,而管体6仍为ZG270基体7,优选地,浇注温度控制在1630°C,浇注速度0.7m/s,浇注时间为45秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0170]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1100°C,升温速度控制在7°C /min,保温时间为2h,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ZG270基体。所述保护气为氮气,气体流量为8ml/min。
[0171]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600°C以下进行热处理,基体7为珠光体组织。
[0172]所述梯度复合涂层,包括WC致密陶瓷层3,为准单晶相,其粒径为30 μ m ;沿涂层纵向剖面,其厚度为80 ym ;其中WC的体积分数为85%。
[0173]进一步的,包括位于上述准单晶WC致密陶瓷层3之下的微米WC陶瓷层4,沿涂层纵向剖面,其厚度为90 μ m,WC的体积分数为80%,其粒径为15 μ m。
[0174]更进一步的还包括位于上述准单晶WC致密陶瓷层3以及微米WC陶瓷层4之下的WC与基体的融合层5,沿涂层纵向剖面,其厚度为80 μ m,其中WC的体积分数为55%,其粒径为15 μπι。
[0175]此时,所述准单晶WC致密陶瓷层3、微米WC陶瓷层4及WC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布,其总厚度为230 μπι。所述ZG270基体为珠光体。准单晶WC致密陶瓷层3的硬度为2150HVa(l5,相对耐磨性是基体的15倍。
[0176]实施例8:耐磨管的制备方法,包括如下步骤:
[0177]1、先准备一钨板1,其中钨的纯度应控制在99.9%。所述钨板I应该先被加以表面处理,步骤如下:
[0178]第一步酸洗,选用60ml/L的磷酸,后流水冲洗;
[0179]第二步酸洗,选用200ml/L的硫酸,后流水冲洗;
[0180]第三步表面打磨,选用1000目Al2O3砂纸,最后用酒精超声清洗。所述钨板I的厚度控制在3mm。
[0181]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,用潮模砂制作砂型和砂芯8。
[0182]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表面固定钨板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0.3mm。
[0183]4、将中碳钢基体7冶炼为钢液,温度控制在1620°C,所选中碳钢基体7为45钢。
[0184]5、将上述钢液浇入放置有钨板I和石墨纸2的模具内,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碳钢与钨板I的复合体,而管体6仍为45钢基体7,优选地,浇注温度控制在1620°C,浇注速度0.7m/s,浇注时间为45秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0185]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1120°C,升温速度控制在7°C /min,保温时间为8h,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45钢基体。所述保护气为氮气,气体流量为6ml/min。
[0186]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550°C左右进行热处理,基体7为珠光体组织。
[0187]所述梯度复合涂层,包括WC致密陶瓷层3,为准单晶相,其粒径为40 μ m ;沿涂层纵向剖面,其厚度为170 μm ;其中WC的体积分数为80%。
[0188]进一步的,包括位于上述准单晶WC致密陶瓷层3之下的微米WC陶瓷层4,沿涂层纵向剖面,其厚度为170 μ m,WC的体积分数为75%,其粒径为25 μ m。
[0189]更进一步的还包括位于上述准单晶WC致密陶瓷层3以及微米WC陶瓷层4之下的WC与基体的融合层5,沿涂层纵向剖面,其厚度为280 μ m,其中WC的体积分数为45%,其粒径为18 μπι。
[0190]此时所述准单晶WC致密陶瓷层3、微米WC陶瓷层4及WC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布,其总厚度为630 μ mo所述45钢基体为珠光体。准单晶WC致密陶瓷层3的硬度为2300HVa(l5,相对耐磨性是基体的18倍。
[0191]实施例9:耐磨管的制备方法,包括如下步骤:
[0192]1、先准备一钨板1,其中钨的纯度应控制在99.9%。所述钨板I应该先被加以表面处理,步骤如下:
[0193]第一步酸洗,选用60ml/L的磷酸,后流水冲洗;
[0194]第二步酸洗,选用200ml/L的硫酸,后流水冲洗;
[0195]第三步表面打磨,选用1200目Al2O3砂纸,最后用酒精超声清洗。所述钨板I的厚度控制在1.5mm。
[0196]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。
[0197]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表面固定钨板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。
[0198]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。
[0199]5、将上述钢液浇入放置有钨板I和石墨纸2的模具内,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碳钢与钨板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0.7m/s,浇注时间为40秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0200]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4h,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基体。所述保护气为氮气,气体流量为6ml/min。
[0201]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450°C左右进行热处理,基体7为贝氏体组织。
[0202]所述梯度复合涂层,包括WC致密陶瓷层3,为准单晶相,其粒径为15 μπι ;沿涂层纵向剖面,其厚度为70 ym ;其中WC的体积分数为85%。
[0203]进一步的,包括位于上述准单晶WC致密陶瓷层3之下的微米WC陶瓷层4,沿涂层纵向剖面,其厚度为80 μ m,WC的体积分数为80%,其粒径为10 μ m。
[0204]更进一步的还包括位于上述准单晶WC致密陶瓷层3以及微米WC陶瓷层4之下的WC与基体的融合层5,沿涂层纵向剖面,其厚度为60 μ m,其中WC的体积分数为75%,其粒径为5 μ mo此时,所述准单晶WC致密陶瓷层3、微米WC陶瓷层4及WC与基体的融合层5由外向内依次呈梯度分布,其总厚度为210 μπι。所述Q275A基体为贝氏体。准单晶WC致密陶瓷层3的硬度为2050HVa(l5,相对耐磨性是基体的12倍。
[0205]实施例10:耐磨管的制备方法,包括如下步骤:
[0206]1、先准备一钨板1,其中钨的纯度应控制在99.8%。所述钨板I应该先被加以表面处理,步骤如下:
[0207]第一步酸洗,选用60ml/L的磷酸,后流水冲洗;
[0208]第二步酸洗,选用200ml/L的硫酸,后流水冲洗;
[0209]第三步表面打磨,选用1000目Al2O3砂纸,最后用酒精超声清洗。所述钨板I的厚度控制在3mm。
[0210]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。
[0211]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表面固定钨板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0.1mm。
[0212]4、将中碳钢基体7冶炼为钢液,温度控制在1620°C,所选中碳钢基体7为45钢。
[0213]5、将上述钢液浇入放置有钨板I和石墨纸2的模具内,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碳钢与钨板I的复合体,而管体6仍为45钢基体7,优选地,浇注温度控制在1620°C,浇注速度0.7m/s,浇注时间为50秒,一分钟后,在冒口补浇,室温冷却。
[0214]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8h,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45钢基体。所述保护气为氮气,气体流量为6ml/min。
[0215]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
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