专利名称：多金属耐磨钢管及制造方法
技术领域：
本发明涉及一种多金属耐磨钢管及制造方法。
背景技术：
钢管以其良好的综合性能而广泛应用于电力、冶金、煤炭、石油、 化工、机械等行业，现在制造耐磨钢管常采用离心浇铸法制造，能有 效的提高钢管的质量，其工序少、加工周期短、能改善钢管内部的组 织性能，其质量明显得到提高。
现在其材料配比为铁粉90%、铝粉9.8%， 二氧化硅0.2%， 缺陷是生产过程中易出现气孔、夹渣、组织疏松、变形量大，刚玉 层易脱落等，其最重要的是在添加了多元合金后大口径(4730)以 上管件无法用离心法生产。
发明内容
本发明针对上述缺陷，目的在于提供一种能进一步提高钢管质量， 且能扩大离心法应用范围的多金属耐磨钢管及制造方法。
本发明的技术方案是本发明包括以下组分，各组分的重量百分 比为铁粉82%-88%、铝粉7%-12%、 二氧化硅0.1%-0.3%、钒铁 0.1%画0.3%、铌铁0.2%-0.5%、高铬铁1%-1.5%、镍0.8%-1.2%、铜粉 1%-5%。
加工方法包括以下加工步骤(1) 混料将权利要求1所述的各组分的粉料，按照重量百分 比放入混料机混合，使其混合成均匀状；
(2) 离心浇铸将钢管装入离心机的管模内，并用布料器将混 合后的物料布入钢管内，钢管两端装设端盖，后开启离心电机至转速
600-1000转/分，同时点火器点火燃烧，其温度大于240(TC，持续时 间80-100秒，制成多金属耐磨钢管；
(3) 冷却在生产过程中用水对管模机冷却，停机后即取出多 金属耐磨钢管，后放在自然环境中进一步冷却
(4)检验、入库按标准对多金属耐磨钢管进行检验后包装入库。 本发明具有以下特点
(一) 通过对生产过程中电机转速的控制由每分钟2000多转调整 为600-1000转/分钟，解决了同行业中在添加了多元合金后，直径730 以上管件无法用离心法生产的技术难题。
(二) 综合性能好，解决了管道生产中出现气 L、夹渣、组织疏松、 变形量大等常见的铸造缺陷。
(三) 在传统的耐磨管道、氧化铁粉、铝粉二元合金的基础上又添 加钒铁(Fev)、铌铁(FeNb)，高铬铁(FeCr)，镍(Ni)，铜(Cu) 等。本产品使用的多元合金新型材料。使该材料既具有高合金铸造的 耐磨性，又具有较高的机械强度和抗冲击性能。同时提高材料的可焊 性。
(四)耐磨性更高特种多金属耐磨钢管加入FevFeNb FeCr Ni Cu以后，材料金相组织又发生了变化，晶粒更为细密，强度更高，并使金属基体进一步钝化，从而使原材料的耐磨性能得到提高
(HV1500-1800).
(五)耐高温、耐腐蚀能力更强，合金中Ni元素，Cu元素的含 量直接决定了材料的耐温指标，Cr元素，Cu元素的含量决定了材料的 耐腐蚀能力，这些元素成分的合理搭配，使该新型的特种多金属耐磨 钢管同时具备上述多种优良性能，能适应各种恶劣工矿条件的使用， 成为当今最佳更新换代产品。
附图为本发明的工艺流程图具体实施方式
实施例一
本发明包括以下组分，各组分的重量百分比为铁粉85%、铝粉 9%、 二氧化硅0.2%、钒铁0.2%、铌铁0.3%、高铬铁1.3%、镍1%、 铜粉3%。
其加工方法包括以下加工步骤
(1) 混料将权利要求1所述的各组分的粉料，按照重量百分 比放入混料机内混合，使其混合成均匀状；
(2) 离心浇铸将钢管装入离心机的管模内，并用布料器将混 合后的物料布入钢管内，钢管两端装设端盖，后开启离心电机至转速 800转/分，同时点火器点火燃烧，其温度为240(TC，持续时间90秒， 制成多金属耐磨钢管；
(3) 冷却在生产过程中对管模机冷却，停机后从管模机中取出多金属耐磨钢管，后放在自然环境中进一步冷却
(4)检验、入库按标准对多金属耐磨钢管进行检验后包装入库。
本发明的钢管可根据实际需要切割成不同规格，以制造出适合需 要的钢管，实际使用时，可根据使用的不同场合，将多根多金属耐磨 钢管焊接，以适应需要。
与传统生产工艺截然不同，采用自燃技术生产的多金属钢管具有 独特的组织结构。独特的组织结构又决定了它的优良的综合性能。它 不但抗磨损、耐腐蚀、耐高温、有高的硬度和强度，而且具有良好的 抗机械冲击和热冲击的综合性能。
多金属钢管与传统的钢管、耐磨合金铸造钢管、铸石管以及钢塑、 钢橡管等有着本质性的区别。多金属钢管外层是无缝钢管，内层是多
金属层。金属层硬度高达HV1100-1400,相当于钨钴硬质合金，耐磨 性比碳钢管高20倍以上。多金属钢管抗磨损主要是靠内层几毫米厚的 金属层，这比耐磨合金铸钢管、陶瓷管、铸石管既靠成分和组织，又 靠厚度来抗磨已经有了质的飞跃。
多金属钢管熔点为240(TC，多金属层与钢层由于工艺原因结构特 殊，应力场也特殊。在常温下金属层受到压应力，钢层受到拉应力。 只有温度升高到50(TC以上，由于二者热膨胀系数不一样，热膨胀产生 的新应力场才使多金属钢管中原来存在的应力场相互抵消，使金属层 与钢管层两者处于应力平衡状态。当温度升高到80(TC，把金属钢管放 入冷水内，反复多次，金属层也不裂缝或崩裂，表现出无可比拟的抗热冲击性能，这一性能在工程施工中大有用处。由于外层是钢铁，加 之内层升温也不崩裂，在施工中，对法兰、吹扫口、防爆门等能进行 焊接，也可用直接焊接方法进行管道连接，这比耐磨合金铸钢管、铸 石管和钢塑、钢橡管在施工中不易焊接或不能焊接更胜一筹。多金属 钢管抗机械冲击性能也好，在运输、安装、敲打以及两支架间自重弯 曲变形时，金属层均不破裂脱落。
多金属钢管内层为致密金属层，耐酸度96-98%。经测定多金属 钢管耐蚀性比不锈钢高十倍。 实施例二
本发明包括以下组分，各组分的重量百分比为铁粉88%、铝粉 7%、 二氧化硅0.2%、钒铁0.2%、铌铁0.2%、高铬铁1.2°/。、镍1.2%、 铜2%。
其加工方法包括以下加工步骤
(1) 混料将权利要求1所述的各组分的粉料，按照重量百分 比混合后放入混料机，使其混合成均匀状；
(2) 离心浇铸将钢管装入离心机的管模内，并用布料器将混 合后的物料布入钢管内，钢管两端装设端盖，后开启离心电机至转速 900转/分，同时点火器点火燃烧，其温度260(TC，持续时间90秒， 制成多金属耐磨钢管；
(3) 冷却在生产过程中对管模机进行冷却，停机后从管模中 取出多金属耐磨钢管，后放在自然环境中进一步冷却
(4) 检验、入库按标准对多金属耐磨钢管进行检验后包装入库。
本发明的钢管可根据实际需要切割成不同规格，以制造出适合需 要的钢管，实际使用时，可根据使用的不同场合，将多根多金属耐磨 钢管焊接，以适应需要。
权利要求
1、多金属耐磨钢管及制造方法，其特征在于，包括以下组分，各组分的重量百分比为铁粉82％-88％、铝粉7％-12％、二氧化硅0.1％-0.3％、钒铁0.1％-0.3％、铌铁0.2％-0.5％、高铬铁1％-1.5％、镍0.8％-1.2％、铜1％-5％。
2、 多金属耐磨钢管及制造方法，其特征在于，包括以下加工步(1) 混料将权利要求1所述的各组分的粉料，按照重量百分 比放入混料机混合，使其混合成均匀状；(2) 离心浇铸将钢管装入离心机的管模内，并用布料器将混 合后的物料布入钢管内，钢管两端装设端盖，开启离心电机至转速 600-1000转/分钟，同时点火器点火燃烧，其温度大于2400'C，持续 时间80-100秒，使粉料进行熔融反应，在离心机内按比重大小分离， 制成多金属耐磨钢管；(3) 冷却生产过程中对管模机进行冷却，停机后从管模中取 出多金属耐磨钢管，后放在自然环境中进一步冷却(4) 检验、入库按标准对多金属耐磨钢管进行检验后包装入库。
全文摘要
多金属耐磨钢管及制造方法。本发明涉及一种多金属耐磨钢管及制造方法。包括以下组分，各组分的重量百分比为铁粉82％-88％、铝粉7％-12％、二氧化硅0.1％-0.3％、钒铁0.1％-0.3％、铌铁0.2％-0.5％、高铬铁1％-1.5％、镍0.8％-1.2％、铜1％-5％。本发明采用自燃技术生产的多金属钢管具有独特的组织结构。独特的组织结构又决定了它的优良的综合性能。它不但抗磨损、耐腐蚀、耐高温、有高的硬度和强度，而且具有良好的抗机械冲击和热冲击的综合性能。
文档编号F16L9/00GK101586698SQ20081002422
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月23日 优先权日2008年5月23日
发明者乐家亮, 乐少兵, 王伏成 申请人:乐少兵