本發(fā)明屬于球墨鑄鐵管技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有特殊復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管及其制備方法。
背景技術(shù)：
球墨鑄鐵是20世紀(jì)五十年代發(fā)展起來(lái)的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料，其綜合性能接近于鋼，正是基于其優(yōu)異的性能，已成功地用于鑄造一些受力復(fù)雜，強(qiáng)度、韌性、耐磨性要求較高的零件。球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為僅次于灰鑄鐵的、應(yīng)用十分廣泛的鑄鐵材料。所謂“以鐵代鋼”，主要指球墨鑄鐵。
球墨鑄鐵是通過(guò)球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機(jī)械性能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強(qiáng)度。球墨鑄鐵除鐵外的化學(xué)成分通常為：含碳量3.0～4.0％，含硅量1.8～3.2％，含錳、磷、硫總量不超過(guò)3.0％和適量的稀土、鎂等球化元素。
球墨鑄鐵管具有鐵的本質(zhì)、鋼的性能，防腐性能優(yōu)異、延展性能好，密封效果好，安裝簡(jiǎn)易、主要用于市政、工礦企業(yè)給水、輸氣、輸油等。是供水管材的首選，具有很高的性價(jià)比。與PE管材相比，從安裝時(shí)間上，球墨管比PE管安裝更簡(jiǎn)單快捷，且安裝后內(nèi)外承壓力更好；從密閉性和防腐性上來(lái)看，球墨管安裝后的密閉性更好，也可以通過(guò)多種防腐手段提高防腐蝕性能；從水力性能來(lái)看，因球墨管規(guī)格一般指內(nèi)徑，PE管規(guī)格一般指外徑，因?yàn)橥纫?guī)格條件下，球墨管能實(shí)現(xiàn)更大的徑流量；從綜合安裝維護(hù)造價(jià)來(lái)看，球墨管有著更加優(yōu)越的性價(jià)比。
球墨鑄鐵管一般具有良好的外表面涂層；一般采用耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的，包括酸堿性土壤及酸性大氣腐蝕；同時(shí)具有優(yōu)良的物理性能，如硬度、耐磨性、柔韌性；且露天部分耐侯性好，包括能夠耐受潮濕氣候及強(qiáng)紫外線；耐微生物及昆蟲(chóng)和鼠害。其埋地部分應(yīng)耐植物根系穿透。因此，對(duì)于球墨鑄鐵管的內(nèi)外層表面材質(zhì)的要求隨著不同環(huán)境變化，有著不一樣的適應(yīng)性改變，在追求產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的前提下，要有適應(yīng)各種具體環(huán)境的涂層改變。
現(xiàn)有技術(shù)中的球墨鑄鐵管內(nèi)防腐，一般采用直埋段球墨鑄鐵管內(nèi)防腐可采用水泥砂漿，架空段球墨鑄鐵管內(nèi)防腐采用國(guó)家衛(wèi)生部許可的飲水涂料，如IPN8710-2B飲水涂料等，涂層結(jié)構(gòu)為二底二面，漆膜總厚度≥160μm，做到表面光滑，不脫落，不漏刷，無(wú)起泡。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為制造出適應(yīng)不同環(huán)境使用的球墨鑄鐵管，本發(fā)明設(shè)計(jì)出以下的解決技術(shù)方案，具體涉及一種具有特殊復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管及其制備方法。具體的，所述的制備方法包括以下操作步驟：
(1)分別秤取原料25～35wt％的Al2O3，10～25wt％的TiO2wt％，余量的Cr2O3；混合后球磨；球磨條件如下：球磨速度為400～800r/min，正反轉(zhuǎn)交替球磨2～5小時(shí)；獲得陶瓷涂層混合原料；
(2)球墨鑄鐵管的表面處理，外表面要經(jīng)過(guò)打磨處理，去除一切附著物，除去油、水、灰塵等雜質(zhì)。用干燥潔凈的氮?dú)饣驂嚎s空氣將球墨鑄鐵管基體外表面吹干凈，向球墨鑄鐵管外表面噴涂陶瓷涂層混合原料，所述的混合原料在球墨鑄鐵管上單位面積上的重量為130～400g/m2；
(3)按照傳統(tǒng)方法采用采用水泥砂漿為內(nèi)涂層；隨后內(nèi)磨內(nèi)襯，打磨后的水泥內(nèi)襯層達(dá)到表面光滑、無(wú)波紋和臺(tái)階即可。
對(duì)于上述技術(shù)方案，具體情況下，所述陶瓷涂層混合原料優(yōu)選的組成成分為：30～35wt％的Al2O3，20～25wt％的TiO2wt％，余量的Cr2O3；
對(duì)于上述技術(shù)方案，具體情況下，所述涂層重量的平均值優(yōu)選200～400g/m2。最優(yōu)選是300g/m2。
對(duì)于上述技術(shù)方案，具體情況下，所述最優(yōu)選的球磨條件如下：球磨速度為800r/min，正反轉(zhuǎn)交替球磨5小時(shí)；達(dá)到細(xì)化涂層顆粒，使顆粒粒度均勻的效果。
參照國(guó)標(biāo)JB/T6073-1992進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室全浸腐蝕試驗(yàn)
室溫條件下，以3.5％NaCl溶液，浸泡周期為5，15，30和大于30天后取樣，經(jīng)不同周期浸泡實(shí)驗(yàn)后的取樣，用去離子水清洗掉表面附著的沉積鹽，冷風(fēng)吹干后，進(jìn)行表面腐蝕狀態(tài)觀測(cè)。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，通過(guò)本發(fā)明方法制備的復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管，其經(jīng)過(guò)大于30天的全浸腐蝕試驗(yàn)，其耐蝕性高，表面沒(méi)有任何腐蝕痕跡。
本發(fā)明的創(chuàng)新特征是：
采用本發(fā)明所述方法制備的復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管，能夠有效的防止其使用時(shí)，在地下或空氣中被氧化，從而保護(hù)其內(nèi)部離心球墨鑄鐵管受到氧化，起到防腐效果。
采用本發(fā)明所述方法制備的復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管，制備方法簡(jiǎn)便可行；防腐效果好?？蓮V泛用于各種液體輸送的多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
具體實(shí)施方式
下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行等同替換或改變均屬于本發(fā)明保護(hù)范疇。
實(shí)施例1
(1)分別秤取原料25wt％的Al2O3，10wt％的TiO2wt％，余量的Cr2O3；混合后球磨；球磨條件如下：球磨速度為400r/min，正反轉(zhuǎn)交替球磨5小時(shí)；獲得陶瓷涂層混合原料；
(2)球墨鑄鐵管的表面處理，外表面要經(jīng)過(guò)打磨處理，去除一切附著物，除去油、水、灰塵等雜質(zhì)。用干燥潔凈的氮?dú)饣驂嚎s空氣將球墨鑄鐵管基體外表面吹干凈，向球墨鑄鐵管外表面噴涂陶瓷涂層混合原料，所述的混合原料在球墨鑄鐵管上單位面積上的重量為300g/m2；
(3)按照傳統(tǒng)方法采用采用水泥砂漿為內(nèi)涂層；隨后內(nèi)磨內(nèi)襯，打磨后的水泥內(nèi)襯層達(dá)到表面光滑、無(wú)波紋和臺(tái)階即可。
參照國(guó)標(biāo)JB/T6073-1992進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室全浸腐蝕試驗(yàn)
室溫條件下，以3.5％NaCl溶液，浸泡周期為5，15，30和大于30天后取樣，經(jīng)不同周期浸泡實(shí)驗(yàn)后的取樣，用去離子水清洗掉表面附著的沉積鹽，冷風(fēng)吹干后，進(jìn)行表面腐蝕狀態(tài)觀測(cè)。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，通過(guò)本發(fā)明方法制備的復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管，其經(jīng)過(guò)大于30天的全浸腐蝕試驗(yàn)，其耐蝕性高，表面沒(méi)有任何腐蝕痕跡。
實(shí)施例2
復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管。
(1)分別秤取原料；所述陶瓷涂層混合原料優(yōu)選的組成成分為：30～35wt％的Al2O3，20～25wt％的TiO2wt％，余量的Cr2O3；
原料混合后球磨；球磨條件如下：球磨速度為800r/min，正反轉(zhuǎn)交替球磨5小時(shí)；達(dá)到細(xì)化涂層顆粒，使顆粒粒度均勻的效果。
(2)球墨鑄鐵管的表面處理，外表面要經(jīng)過(guò)打磨處理，去除一切附著物，除去油、水、灰塵等雜質(zhì)。用干燥潔凈的氮?dú)饣驂嚎s空氣將球墨鑄鐵管基體外表面吹干凈，向球墨鑄鐵管外表面噴涂陶瓷涂層混合原料，所述的混合原料在球墨鑄鐵管上單位面積上的重量為130～400g/m2；
所述涂層重量的平均值300g/m2。
(3)按照傳統(tǒng)方法采用采用水泥砂漿為內(nèi)涂層；隨后內(nèi)磨內(nèi)襯，打磨后的水泥內(nèi)襯層達(dá)到表面光滑、無(wú)波紋和臺(tái)階即可。
參照國(guó)標(biāo)JB/T6073-1992進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室全浸腐蝕試驗(yàn)
室溫條件下，以3.5％NaCl溶液，浸泡周期為5，15，30和大于30天后取樣，經(jīng)不同周期浸泡實(shí)驗(yàn)后的取樣，用去離子水清洗掉表面附著的沉積鹽，冷風(fēng)吹干后，進(jìn)行表面腐蝕狀態(tài)觀測(cè)。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，通過(guò)本發(fā)明方法制備的復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管，其經(jīng)過(guò)大于30天的全浸腐蝕試驗(yàn)，其耐蝕性高，表面沒(méi)有任何腐蝕痕跡。
實(shí)施例3
(1)分別秤取原料35wt％的Al2O3，25wt％的TiO2wt％，余量的Cr2O3；混合后球磨；球磨條件如下：球磨速度為800r/min，正反轉(zhuǎn)交替球磨5小時(shí)達(dá)到細(xì)化涂層顆粒，使顆粒粒度均勻的效果；獲得陶瓷涂層混合原料；
(2)球墨鑄鐵管的表面處理，外表面要經(jīng)過(guò)打磨處理，去除一切附著物，除去油、水、灰塵等雜質(zhì)。用干燥潔凈的氮?dú)饣驂嚎s空氣將球墨鑄鐵管基體外表面吹干凈，向球墨鑄鐵管外表面噴涂陶瓷涂層混合原料，所述的混合原料在球墨鑄鐵管上單位面積上的重量為400g/m2；
(3)按照傳統(tǒng)方法采用采用水泥砂漿為內(nèi)涂層；隨后內(nèi)磨內(nèi)襯，打磨后的水泥內(nèi)襯層達(dá)到表面光滑、無(wú)波紋和臺(tái)階即可。
參照國(guó)標(biāo)JB/T6073-1992進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室全浸腐蝕試驗(yàn)
室溫條件下，以3.5％NaCl溶液，浸泡周期為5，15，30和大于30天后取樣，經(jīng)不同周期浸泡實(shí)驗(yàn)后的取樣，用去離子水清洗掉表面附著的沉積鹽，冷風(fēng)吹干后，進(jìn)行表面腐蝕狀態(tài)觀測(cè)。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，通過(guò)本發(fā)明方法制備的復(fù)合層表面的球墨鑄鐵管，其經(jīng)過(guò)大于30天的全浸腐蝕試驗(yàn)，其耐蝕性高，表面沒(méi)有任何腐蝕痕跡。
本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。