[發明專利]一種球墨鑄鐵管內表面耐磨涂層的制作方法

無效

• 申請號: 201210146793.9
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102699331A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 朱偉;李軍
• 申請（專利權）人: 新興鑄管股份有限公司
• 主分類號: B22F3/23
• 分類號: B22F3/23;B22F7/08
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營;張煥亮

技術領域

本發明涉及一種內表面耐磨涂層的制作方法，特別適用于鑄鐵管內表面耐磨涂層的制作。

背景技術

目前，球墨鑄鐵管主要用于輸水、輸氣管道，其內表面耐磨涂層的種類很多，強度不一，但都不能用于粉煤灰、泥漿等介質的輸送。

發明內容

為了克服現有技術的缺點，本發明提供一種球墨鑄鐵管內表面耐磨涂層的制作方法，它方法簡單，設備少，形成的耐磨涂層耐磨、耐蝕、耐熱和抗熱沖擊及抗機械沖擊性能強。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：將Fe2O3粉和鋁粉按質量比1∶3的比例均勻混合，形成反應物，將反應物裝入球墨鑄鐵管內，然后將球墨鑄鐵管固定在旋轉設備上，沿著球墨鑄鐵管中心軸高速旋轉，將球墨鑄鐵管內的反應物點燃反應，反應物發生自蔓延反應，冷卻即可。

本發明具有下列優點：(1)工藝簡單，離心反應過程只需要幾秒鐘，材料合成和致密化同步完成，陶瓷層厚度可達2mm以上；(2)設備廉價，主要設備只是一套簡單的旋轉設備，投資少；(3)另外生產新型陶瓷耐磨復合球墨鑄鐵管的主要原料資源豐富，價格便宜；(4)新型陶瓷耐磨復合球墨鑄鐵管的內襯陶瓷層中Al2O3含量大于90％，顯微硬度HV1000-1800，因而具有極高的耐磨性，其耐磨性比淬火后的中碳鋼高十倍，優于鎢鉆硬質合金；耐熱性能優異，能耐溫2000℃以上，可在-50℃～900℃范圍內長期工作；同時具有優異的耐蝕性能，化學性能穩定，具有優異的耐腐性和耐酸性，可抗各種無機酸、有機酸、有機溶劑等，其抗蝕程度是不銹鋼的十倍以上；(5)陶瓷耐磨復合球墨鑄鐵管可采用法蘭、柔性快速接頭等聯結方式，安裝十分方便；(6)最大限度利用材料人工合成中的化學能，節約能源；(7)反應速度快，生產效率高。

具體實施方式

將100-200目烘干后的Fe2O3粉和100-200目工業純鋁粉按質量比1∶3的比例均勻混合，形成反應物，將反應物裝入球墨鑄鐵管，每米球墨鑄鐵管加入混合物6Kg，然后將球墨鑄鐵管固定在旋轉設備上，沿著球墨鑄鐵管中心軸高速旋轉，待球墨鑄鐵管轉數達到280rpm后，將球墨鑄鐵管內的反應物點燃反應，反應物發生自蔓延反應，依靠自身釋放的熱量迅速蔓延到整個球墨鑄鐵管。自蔓延反應的燃燒溫度達2000℃，使生成物Al2O3和Fe瞬時熔化。熔融態生成物在離心力作用下，由于其密度不同而相互分離，Fe的密度(7796kg/m3)比Al2O3的密度(3970kg/m3)大，因而Fe緊靠球墨鑄鐵管內層，而Al2O3在最外層，冷卻之后形成了均勻致密的陶瓷(Al2O3)內襯，Fe形成過渡層。

所述的Fe2O3粉可以用Fe3O4粉替換。

所述的反應物中加入反應物2％質量的SiO2粉末。會促使反應過程中FeO·Al2O3·4SiO2玻璃相生成，并降低熔體結晶溫度，增加氣體逸出時間，改善陶瓷熔體的流動性，提高其致密度。

所述的反應物中加入反應物1.5％質量的CrO2粉末。能增加快反應，提高熔體溫度，延長液相存在時間，進一步改善熔體流動性和排氣性，進一步提高陶瓷致密度。