一种稀土合金耐磨铸管的制作方法

文档序号:12462650阅读:435来源:国知局

本发明涉及一种耐磨铸管,具体涉及一种稀土合金耐磨铸管。



背景技术:

铸管是用铸铁浇铸成型的管子。应用于高炉磨煤系统、排渣、除灰系统、冶金行业韦扎输送、矿山行业洗煤管道、溜槽等的铸管,输送的流体中往往带有较多的固体颗粒,流体中有较大颗粒时会刮蹭管道的内壁,从而使得管道的内壁被刮蹭出若干小坑,而长时间工作这些小坑就会出现扩张的趋势,从而大大降低了管道的使用寿命。为了获得更高硬度和耐磨性,一般需要提高碳元素和合金元素含量,当碳含量增加时,热处理过程中常因热处理制度不当造成材料出现裂纹,现有热处理制度难以应用到铸造高碳高合金材料热处理中。对于高合金钢材料,一般多采用高铬钢,有时也采用高速钢和基体钢,但效果均不太理想。这是因为高铬钢中存在着粗大的M7c3共晶碳化物,即使锻造处理也只能部分打碎,由此引起强韧性低导致耐磨性较差。高速钢虽然耐磨性很高,但是存在粗大的共晶碳化物,韧性较差,使用过程中容易崩刃,并且加工及热处理成本较高。基体钢强韧性较好,但由于淬火时碳化物几乎全部溶解,因此耐磨性不够理想。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明公开了一种稀土合金耐磨铸管。

为了达到以上目的,本发明提供如下技术方案:

一种稀土合金耐磨铸管,包括铸管本体、铸管的内壁和外壁均覆有防腐涂层,铸管内壁的防腐涂层之上还覆有耐磨涂层,

所述铸管本体包括以下质量百分比的化学组分:

C 0.25~0.45%;Cr 0.8~2.3%;Ni 0.4~0.8%;Si 0.6~1.2%;Mn 0.7~1.5%;Mo 0.15~0.22%;Re 0.05~0.2%;P≤0.035%;S ≤0.04%;余量为Fe;

所述防腐涂层具有以下质量份数的化学组分:

有机硅树脂30~50份;环氧树脂10~30份;聚全氟乙丙烯5~20份;甲苯15~20份;钼酸钠0.05~0.2份;磷酸氢二钠0.03~0.15份;分散剂0.8~2份;消泡剂0.6~1.5份;

所述耐磨涂层具有以下质量份数的化学组分:

碳化硅5~12份;聚乙烯树脂10~30份;玻璃纤维8~15份;三氧化二铝3~8份;聚醚砜树脂6~15份;二氧化钛3~6份;石墨5~10份;粘合剂10~20份;固化剂2~5份。

作为优选,所述分散剂为聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯。

作为优选,所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物。

作为优选,所述粘合剂为环氧树脂或酚醛树脂。

作为优选,所述固化剂为多乙烯多胺。

作为优选,所述耐磨涂层的厚度为0.2~0.6毫米。

作为优选,所述耐磨涂层的厚度为0.4~1.5毫米。

作为优选,所述稀土合金耐磨铸管通过以下步骤制得:

(1)熔炼,按照铸管本体的化学组分及比例配制原料;采用感应熔炼炉将配制的原料熔炼,在合金母液温度达到1600~1650℃时出炉;

(2)浇铸,将步骤(1)中的到的合金母液注入离心铸造机中,利用离心铸造工艺形成管材;

(3)表面处理和热处理,对铸管内壁和外壁进行表面处理,完成后将铸管材料加热至1180~1230℃保温时间≤4h,然后随炉降温至1080~1130℃保温时间≤2h,最后空冷至室温,即得铸管本体;

(4)防腐涂层的制备与喷涂,根据防腐涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂3~5小时后搅拌均匀,得到防腐涂料,对步骤(3)得到的铸管本体外壁和内壁进行喷砂除锈或化学酸洗除锈、清洗、磷化处理,将防腐涂料喷涂在铸管本体的内壁和外壁上,形成防腐涂层;

(5)耐磨涂层的制备与喷涂,根据耐磨涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂3~5小时后搅拌均匀,得到耐磨涂料,将耐磨涂料喷涂在铸管本体内壁的防腐涂层之上,形成防腐涂层。

本发明取得的有益效果为:

本发明通过对合金配方的改进,有效的提高了铸管本体的强度和耐磨性,在铸管本体的内壁和外壁均设有防腐涂层,有效的提高了铸管的耐腐蚀性,在铸管的内壁又增加了耐磨涂层,进一步提高了铸管的耐磨性,并且内壁上的耐磨涂层和防腐涂层相结合后彼此之间能产生相互加强的作用,从而使铸管具有优良的耐腐蚀性和耐磨性,同时具有较高的强度,不易断裂,可适用于高炉磨煤系统、排渣、除灰系统、冶金行业韦扎输送、矿山行业洗煤管道、溜槽等。

具体实施方式

下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种稀土合金耐磨铸管,包括铸管本体、铸管的内壁和外壁均覆有防腐涂层,铸管内壁的防腐涂层之上还覆有耐磨涂层,

铸管本体包括以下质量百分比的化学组分:

C 0.25%;Cr 0.8%;Ni 0.8%;Si 1.2%;Mn 0.7%;Mo 0.15%;Re 0.05%;P≤0.035%;S ≤0.04%;余量为Fe;

防腐涂层具有以下质量份数的化学组分:

有机硅树脂30份;环氧树脂30份;聚全氟乙丙烯20份;甲苯15份;钼酸钠0.05份;磷酸氢二钠0.03份;聚丙烯酰胺0.8份;乳化硅油1.5份;

耐磨涂层具有以下质量份数的化学组分:

碳化硅5份;聚乙烯树脂10份;玻璃纤维15份;三氧化二铝8份;聚醚砜树脂15份;二氧化钛3份;石墨5份;环氧树脂20份;多乙烯多胺2份。

上述稀土合金耐磨铸管通过以下步骤制得:

(1)熔炼,按照铸管本体的化学组分及比例配制原料;采用感应熔炼炉将配制的原料熔炼,在合金母液温度达到1600℃时出炉;

(2)浇铸,将步骤(1)中的到的合金母液注入离心铸造机中,利用离心铸造工艺形成管材;

(3)表面处理和热处理,对铸管内壁和外壁进行表面处理,完成后将铸管材料加热至1180℃保温时间≤4h,然后随炉降温至1080℃保温时间≤2h,最后空冷至室温,即得铸管本体;

(4)防腐涂层的制备与喷涂,根据防腐涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂3小时后搅拌均匀,得到防腐涂料,对步骤(3)得到的铸管本体外壁和内壁进行喷砂除锈或化学酸洗除锈、清洗、磷化处理,将防腐涂料喷涂在铸管本体的内壁和外壁上,形成防腐涂层;涂层厚度为0.2毫米;

(5)耐磨涂层的制备与喷涂,根据耐磨涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂3小时后搅拌均匀,得到耐磨涂料,将耐磨涂料喷涂在铸管本体内壁的防腐涂层之上,形成防腐涂层,涂层厚度为0.4毫米。

实施例2

一种稀土合金耐磨铸管,包括铸管本体、铸管的内壁和外壁均覆有防腐涂层,铸管内壁的防腐涂层之上还覆有耐磨涂层,

铸管本体包括以下质量百分比的化学组分:

C 0.45%;Cr2.3%;Ni 0.4~0.8%;Si 0.6%;Mn 1.5%;Mo0.22%;Re 0.2%;P≤0.035%;S ≤0.04%;余量为Fe;

防腐涂层具有以下质量份数的化学组分:

有机硅树脂50份;环氧树脂10份;聚全氟乙丙烯5份;甲苯20份;钼酸钠0.2份;磷酸氢二钠0.15份;古尔胶2份;乳化硅油0.6份;

耐磨涂层具有以下质量份数的化学组分:

碳化硅12份;聚乙烯树脂30份;玻璃纤维8份;三氧化二铝3份;聚醚砜树脂6份;二氧化钛3份;石墨10份;环氧树脂10份;多乙烯多胺5份。

上述稀土合金耐磨铸管通过以下步骤制得:

(1)熔炼,按照铸管本体的化学组分及比例配制原料;采用感应熔炼炉将配制的原料熔炼,在合金母液温度达到1650℃时出炉;

(2)浇铸,将步骤(1)中的到的合金母液注入离心铸造机中,利用离心铸造工艺形成管材;

(3)表面处理和热处理,对铸管内壁和外壁进行表面处理,完成后将铸管材料加热至1230℃保温时间≤4h,然后随炉降温至1130℃保温时间≤2h,最后空冷至室温,即得铸管本体;

(4)防腐涂层的制备与喷涂,根据防腐涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂5小时后搅拌均匀,得到防腐涂料,对步骤(3)得到的铸管本体外壁和内壁进行喷砂除锈或化学酸洗除锈、清洗、磷化处理,将防腐涂料喷涂在铸管本体的内壁和外壁上,形成防腐涂层;涂层厚度为0.6毫米;

(5)耐磨涂层的制备与喷涂,根据耐磨涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂5小时后搅拌均匀,得到耐磨涂料,将耐磨涂料喷涂在铸管本体内壁的防腐涂层之上,形成防腐涂层,涂层厚度为1.5毫米。

实施例3

一种稀土合金耐磨铸管,包括铸管本体、铸管的内壁和外壁均覆有防腐涂层,铸管内壁的防腐涂层之上还覆有耐磨涂层,

铸管本体包括以下质量百分比的化学组分:

C 0.35%;Cr 1.6%;Ni0.6%;Si 0.9%;Mn 1.1%;Mo 0.18%;Re 0.12%;P≤0.035%;S ≤0.04%;余量为Fe;

防腐涂层具有以下质量份数的化学组分:

有机硅树脂40份;环氧树脂20份;聚全氟乙丙烯12份;甲苯18份;钼酸钠0.12份;磷酸氢二钠0.08份;脂肪酸聚乙二醇酯1.4份;乳化硅油1份;

耐磨涂层具有以下质量份数的化学组分:

碳化硅8份;聚乙烯树脂20份;玻璃纤维12份;三氧化二铝5份;聚醚砜树脂10份;二氧化钛4份;石墨8份;酚醛树脂15份;多乙烯多胺3份。

上述稀土合金耐磨铸管通过以下步骤制得:

(1)熔炼,按照铸管本体的化学组分及比例配制原料;采用感应熔炼炉将配制的原料熔炼,在合金母液温度达到1620℃时出炉;

(2)浇铸,将步骤(1)中的到的合金母液注入离心铸造机中,利用离心铸造工艺形成管材;

(3)表面处理和热处理,对铸管内壁和外壁进行表面处理,完成后将铸管材料加热至1200℃保温时间≤4h,然后随炉降温至1100℃保温时间≤2h,最后空冷至室温,即得铸管本体;

(4)防腐涂层的制备与喷涂,根据防腐涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂4小时后搅拌均匀,得到防腐涂料,对步骤(3)得到的铸管本体外壁和内壁进行喷砂除锈或化学酸洗除锈、清洗、磷化处理,将防腐涂料喷涂在铸管本体的内壁和外壁上,形成防腐涂层;涂层厚度为0.4毫米;

(5)耐磨涂层的制备与喷涂,根据耐磨涂层的化学组分选取原料,将各原料放入磨砂机磨砂4小时后搅拌均匀,得到耐磨涂料,将耐磨涂料喷涂在铸管本体内壁的防腐涂层之上,形成防腐涂层,涂层厚度为0.8毫米。

经测试,实施例1到3制得的稀土合金耐磨铸管的机械性能如表1所示:

表1:稀土合金耐磨铸管的机械性能

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1