一種離心澆鑄雙金屬耐磨管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離心澆鑄雙金屬耐磨管，包括外套管和內(nèi)襯管，所述外套管固定套設(shè)在內(nèi)襯管外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯管的材質(zhì)為高鉻鑄鐵，采用具有優(yōu)越機(jī)械性能的碳鋼制作外套管，并采用具有高耐磨性能的高鉻鑄鐵制作內(nèi)襯管，從而將碳鋼的優(yōu)越機(jī)械性能與高鉻鑄鐵的高耐磨性能完美結(jié)合，使該耐磨管具有超長的使用壽命、優(yōu)異的耐磨性能，且成本低。本發(fā)明還提供了所述離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法。本發(fā)明雙金屬耐磨管的制備方法，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，有利于提高企業(yè)的競爭力。
【專利說明】
一種離心澆鑄雙金屬耐磨管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及耐磨管技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種離心澆鑄雙金屬耐磨管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)采用普通管道輸送磨削性大的物料時(shí)(如灰渣、煤粉、礦精粉等），存在管道磨損 快的問題，特別是彎管段磨損更快，造成管道需要經(jīng)常更換，維護(hù)成本高。為了解決這一問 題，市場上出現(xiàn)了耐磨管。如今耐磨管已經(jīng)廣泛用于磨損嚴(yán)重的礦山充填料、礦精粉和尾礦 運(yùn)送，燃煤火電廠送粉、除渣、輸灰等耐磨管道也非常合適。耐磨管道輸送已經(jīng)遍及電力、冶 金、煤炭、石油、化工、建材、機(jī)械等行業(yè)，并高速地發(fā)展著。
[0003] 隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，耐磨管的材料也不斷創(chuàng)新，現(xiàn)有的耐磨管種類有：鑄石 管、復(fù)合鑄石管、耐磨合金管、鋼塑復(fù)合管、鋼橡復(fù)合管、耐磨陶瓷管等。鑄石管和復(fù)合鑄石 管質(zhì)量較重，安裝不方便，耐磨合金管使用壽命短、成本較高，鋼橡、鋼塑復(fù)合管耐磨性較 差，耐磨陶瓷管雖然耐磨性表現(xiàn)良好，但成本高昂，且耐磨層較薄。市場需求一種成本低、使 用壽命長且耐磨性好的耐磨管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種離心澆鑄雙金屬耐磨管及其制備方法，以解決上述背 景技術(shù)中提出的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] -種離心澆鑄雙金屬耐磨管，包括外套管和內(nèi)襯管，所述外套管固定套設(shè)在內(nèi)襯 管外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯管的材質(zhì)為高鉻鑄鐵，采用 具有優(yōu)越機(jī)械性能的碳鋼制作外套管，并采用具有高耐磨性能的高鉻鑄鐵制作內(nèi)襯管，從 而將碳鋼的優(yōu)越機(jī)械性能與高鉻鑄鐵的高耐磨性能完美結(jié)合，使該耐磨管具有超長的使用 壽命、優(yōu)異的耐磨性能，且成本低。
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述外套管所用的碳鋼選自以下型號(hào)：15#、20#、25#、 WCB、WCC、16Mn、20Mn2、25Mn。
[0008] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述內(nèi)襯管所用的高鉻鑄鐵選自以下型號(hào)： KmTBCr12、KmTBCr15Mo、KmTBCr20Mo、KmTBCr26。
[0009] 所述離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，步驟如下：
[0010] 1)采用兩個(gè)中頻爐分別冶煉制作外套管的碳鋼液和制作內(nèi)襯管的高鉻鑄鐵液；
[0011] 2)將離心機(jī)模具加熱升溫至200~350°C，并在離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)壁涂覆 1.6~2.5mm厚的涂料；
[0012] 3)采用離心澆注復(fù)合冶金法將冶煉好的碳鋼液和高鉻鑄鐵液依次澆注進(jìn)離心機(jī) 模具的模具型腔內(nèi)，并在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出；
[0013] 4)對(duì)毛坯管依次進(jìn)行硬化處理和去應(yīng)力處理，獲得半成品管；
[0014] 5)對(duì)半成品管進(jìn)行平頭處理，以獲得合適長度的半成品管，對(duì)平頭處理后的半成 品管進(jìn)行外圓打磨毛刺處理，獲得成品耐磨管。
[0015] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟3)的具體過程為:將碳鋼液和高鉻鑄鐵液均加熱 至過熱度為50~100°C，首先將碳鋼液澆注入離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)，間隔一定時(shí)間后， 向離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)澆注高鉻鑄鐵液，在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出。
[0016] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：步驟4)中，硬化處理方法為:將毛坯管升溫至920~ 1060°C，保溫2~6h，出爐空冷；去應(yīng)力處理方法為：將毛坯管升溫至200~300°C，保溫2~ 6h，隨爐冷卻。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0018] 1、本發(fā)明制備的雙金屬耐磨管，其外套管與內(nèi)襯管兩層金屬之間結(jié)合牢固，采用 具有優(yōu)越機(jī)械性能的碳鋼制作外套管，采用具有高耐磨性能的高鉻鑄鐵制作內(nèi)襯管，從而 將碳鋼的優(yōu)越機(jī)械性能與高鉻鑄鐵的高耐磨性能完美結(jié)合，使該耐磨管具有超長的使用壽 命和優(yōu)異的耐磨性能；
[0019] 2、本發(fā)明雙金屬耐磨管的制備方法，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，有利于提高企業(yè)的競 爭力。
【附圖說明】
[0020] 圖1為離心澆鑄雙金屬耐磨管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖中：卜外套管、2-內(nèi)襯管。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024]請(qǐng)參閱圖1，一種離心澆鑄雙金屬耐磨管，包括外套管1和內(nèi)襯管2，所述外套管1固 定套設(shè)在內(nèi)襯管2外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管1的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯管2的材質(zhì) 為尚絡(luò)鑄鐵；
[0025]所述外套管1所用的碳鋼型號(hào)為WCC;
[0026]所述內(nèi)襯管2所用的高鉻鑄鐵型號(hào)為KmTBCr26。
[0027] 所制備的離心澆鑄雙金屬耐磨管的產(chǎn)品規(guī)格為cp 320mm*23mm (外層1 〇mm+內(nèi)層 13mm)*2500mm。
[0028] 本實(shí)施例中所述離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，步驟如下：
[0029] 1)采用兩個(gè)中頻爐分別冶煉制作外套管1的碳鋼液和制作內(nèi)襯管2的高鉻鑄鐵液；
[0030] 2)將離心機(jī)模具加熱升溫至200°C，并在離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)壁涂覆1.6mm厚 的涂料；
[0031] 3)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格計(jì)算所需的碳鋼液和高鉻鑄鐵液的重量，首先將碳鋼液澆注入離 心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)，碳鋼液的溫度為1540°C，間隔一定時(shí)間后，向離心機(jī)模具的模具型 腔內(nèi)澆注高鉻鑄鐵液，高鉻鑄鐵液的溫度為1330°C，在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出； [0032] 4)對(duì)毛坯管依次進(jìn)行硬化處理和去應(yīng)力處理，獲得半成品管，其中，硬化處理方法 為:將毛坯管升溫至920°C，保溫2h，出爐空冷;去應(yīng)力處理方法為:將毛坯管升溫至200°C， 保溫2h，隨爐冷卻；
[0033] 5)對(duì)半成品管進(jìn)行平頭處理，以將半成品管的長度定尺為2500mm，對(duì)平頭處理后 的半成品管進(jìn)行外圓打磨毛刺處理，獲得成品耐磨管。
[0034] 實(shí)施例2
[0035]請(qǐng)參閱圖1，一種離心澆鑄雙金屬耐磨管，包括外套管1和內(nèi)襯管2，所述外套管1固 定套設(shè)在內(nèi)襯管2外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管1的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯管2的材質(zhì) 為尚絡(luò)鑄鐵；
[0036]所述外套管1所用的碳鋼型號(hào)為WCC;
[0037]所述內(nèi)襯管2所用的高鉻鑄鐵型號(hào)為KmTBCr26。
[0038] 所制備的離心澆鑄雙金屬耐磨管的產(chǎn)品規(guī)格為中320mm*23mm (外層1 〇mm+內(nèi)層 13mm)*2500mm。
[0039] 本實(shí)施例中所述離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，步驟如下：
[0040] 1)采用兩個(gè)中頻爐分別冶煉制作外套管1的碳鋼液和制作內(nèi)襯管2的高鉻鑄鐵液；
[0041 ] 2)將離心機(jī)模具加熱升溫至280°C，并在離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)壁涂覆2mm厚的 涂料；
[0042] 3)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格計(jì)算所需的碳鋼液和高鉻鑄鐵液的重量，首先將碳鋼液澆注入離 心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)，碳鋼液的溫度為1600°C，間隔一定時(shí)間后，向離心機(jī)模具的模具型 腔內(nèi)澆注高鉻鑄鐵液，高鉻鑄鐵液的溫度為1410°C，在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出； [0043] 4)對(duì)毛坯管依次進(jìn)行硬化處理和去應(yīng)力處理，獲得半成品管，其中，硬化處理方法 為:將毛坯管升溫至970°C，保溫4h，出爐空冷;去應(yīng)力處理方法為:將毛坯管升溫至250°C， 保溫4h，隨爐冷卻；
[0044] 5)對(duì)半成品管進(jìn)行平頭處理，以將半成品管的長度定尺為2500mm，對(duì)平頭處理后 的半成品管進(jìn)行外圓打磨毛刺處理，獲得成品耐磨管。
[0045] 實(shí)施例3
[0046] 請(qǐng)參閱圖1，一種離心澆鑄雙金屬耐磨管，包括外套管1和內(nèi)襯管2，所述外套管1固 定套設(shè)在內(nèi)襯管2外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管1的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯管2的材質(zhì) 為尚絡(luò)鑄鐵；
[0047]所述外套管1所用的碳鋼型號(hào)為15#;
[0048]所述內(nèi)襯管2所用的高鉻鑄鐵型號(hào)為KmTBCrl2。
[0049] 所制備的離心澆鑄雙金屬耐磨管的產(chǎn)品規(guī)格為f 32〇fflra*25_l(外層11_+內(nèi)層 14mm)*2000mm〇
[0050] 本實(shí)施例中所述離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，步驟如下：
[0051] 1)采用兩個(gè)中頻爐分別冶煉制作外套管1的碳鋼液和制作內(nèi)襯管2的高鉻鑄鐵液；
[0052] 2)將離心機(jī)模具加熱升溫至350 °C，并在離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)壁涂覆2.5mm厚 的涂料；
[0053] 3)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格計(jì)算所需的碳鋼液和高鉻鑄鐵液的重量，首先將碳鋼液澆注入離 心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)，碳鋼液的溫度為1620°C，間隔一定時(shí)間后，向離心機(jī)模具的模具型 腔內(nèi)澆注高鉻鑄鐵液，高鉻鑄鐵液的溫度為1450°C，在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出； [0054] 4)對(duì)毛坯管依次進(jìn)行硬化處理和去應(yīng)力處理，獲得半成品管，其中，硬化處理方法 為:將毛坯管升溫至1060°C，保溫6h，出爐空冷;去應(yīng)力處理方法為:將毛坯管升溫至300°C， 保溫6h，隨爐冷卻；
[0055] 5)對(duì)半成品管進(jìn)行平頭處理，以將半成品管的長度定尺為2000mm，對(duì)平頭處理后 的半成品管進(jìn)行外圓打磨毛刺處理，獲得成品耐磨管。
[0056] 實(shí)施例4
[0057]請(qǐng)參閱圖1，一種離心澆鑄雙金屬耐磨管，包括外套管1和內(nèi)襯管2，所述外套管1固 定套設(shè)在內(nèi)襯管2外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管1的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯管2的材質(zhì) 為尚絡(luò)鑄鐵；
[0058]所述外套管1所用的碳鋼型號(hào)為16Mn;
[0059] 所述內(nèi)襯管2所用的高鉻鑄鐵型號(hào)為KmTBCrl5Mo。
[0060]所制備的離心澆鑄雙金屬耐磨管的產(chǎn)品規(guī)格為cp 3〇〇m*25mni (外層11 mm+內(nèi)層 14mm)*3000mm〇
[0061 ]本實(shí)施例中所述離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，步驟如下：
[0062] 1)采用兩個(gè)中頻爐分別冶煉制作外套管1的碳鋼液和制作內(nèi)襯管2的高鉻鑄鐵液；
[0063] 2)將離心機(jī)模具加熱升溫至260°C，并在離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)壁涂覆1.8mm厚 的涂料；
[0064] 3)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格計(jì)算所需的碳鋼液和高鉻鑄鐵液的重量，首先將碳鋼液澆注入離 心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)，碳鋼液的溫度為1590°C，間隔一定時(shí)間后，向離心機(jī)模具的模具型 腔內(nèi)澆注高鉻鑄鐵液，高鉻鑄鐵液的溫度為1380°C，在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出； [0065] 4)對(duì)毛坯管依次進(jìn)行硬化處理和去應(yīng)力處理，獲得半成品管，其中，硬化處理方法 為:將毛坯管升溫至1000°C，保溫3h，出爐空冷;去應(yīng)力處理方法為:將毛坯管升溫至280°C， 保溫4h，隨爐冷卻；
[0066] 5)對(duì)半成品管進(jìn)行平頭處理，以將半成品管的長度定尺為3000mm，對(duì)平頭處理后 的半成品管進(jìn)行外圓打磨毛刺處理，獲得成品耐磨管。
[0067] 實(shí)施例5
[0068] 請(qǐng)參閱圖1，一種離心澆鑄雙金屬耐磨管，包括外套管1和內(nèi)襯管2，所述外套管1固 定套設(shè)在內(nèi)襯管2外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管1的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯管2的材質(zhì) 為尚絡(luò)鑄鐵；
[0069]所述外套管1所用的碳鋼型號(hào)為25Mn;
[0070] 所述內(nèi)襯管2所用的高鉻鑄鐵型號(hào)為KmTBCr20Mo。
[0071] 所制備的離心澆鑄雙金屬耐磨管的產(chǎn)品規(guī)格為<P (外層12mm+內(nèi)層 16mm)*2500mm。
[0072] 本實(shí)施例中所述離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，步驟如下：
[0073] 1)采用兩個(gè)中頻爐分別冶煉制作外套管1的碳鋼液和制作內(nèi)襯管2的高鉻鑄鐵液；
[0074] 2)將離心機(jī)模具加熱升溫至310°C，并在離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)壁涂覆2.2_厚 的涂料；
[0075] 3)根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格計(jì)算所需的碳鋼液和高鉻鑄鐵液的重量，首先將碳鋼液澆注入離 心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)，碳鋼液的溫度為1600°C，間隔一定時(shí)間后，向離心機(jī)模具的模具型 腔內(nèi)澆注高鉻鑄鐵液，高鉻鑄鐵液的溫度為1400°C，在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出； [0076] 4)對(duì)毛坯管依次進(jìn)行硬化處理和去應(yīng)力處理，獲得半成品管，其中，硬化處理方法 為:將毛坯管升溫至1040°C，保溫5h，出爐空冷;去應(yīng)力處理方法為:將毛坯管升溫至260°C， 保溫4h，隨爐冷卻；
[0077] 5)對(duì)半成品管進(jìn)行平頭處理，以將半成品管的長度定尺為2500mm，對(duì)平頭處理后 的半成品管進(jìn)行外圓打磨毛刺處理，獲得成品耐磨管。
[0078] 本發(fā)明制備的雙金屬耐磨管，其外套管1與內(nèi)襯管2兩層金屬之間結(jié)合牢固，采用 具有優(yōu)越機(jī)械性能的碳鋼制作外套管1，采用具有高耐磨性能的高鉻鑄鐵制作內(nèi)襯管2,從 而將碳鋼的優(yōu)越機(jī)械性能與高鉻鑄鐵的高耐磨性能完美結(jié)合，使該耐磨管具有超長的使用 壽命和優(yōu)異的耐磨性能;本發(fā)明雙金屬耐磨管的制備方法，工藝簡單，生產(chǎn)成本低，有利于 提高企業(yè)的競爭力。
[0079] 上面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方 式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下 作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種離心澆鑄雙金屬耐磨管，其特征在于，包括外套管（1)和內(nèi)襯管(2)，所述外套管 (1)固定套設(shè)在內(nèi)襯管(2)外，兩者之間結(jié)合牢固，所述外套管（1)的材質(zhì)為碳鋼，所述內(nèi)襯 管(2)的材質(zhì)為尚絡(luò)鑄鐵。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心澆鑄雙金屬耐磨管，其特征在于，所述外套管（1)所用的 碳鋼選自以下型號(hào)：15#、20#、25#、WCB、WCC、16Mn、20Mn2、25Mn。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心澆鑄雙金屬耐磨管，其特征在于，所述內(nèi)襯管（2)所用的 高鉻鑄鐵選自以下型號(hào)：KmTBCr 12、KmTBCr 15Mo、KmTBCr20Mo、KmTBCr26。4. 一種如權(quán)利要求1-3任一所述的離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，其特征在于，步 驟如下： 1) 采用兩個(gè)中頻爐分別冶煉制作外套管（1)的碳鋼液和制作內(nèi)襯管(2)的高鉻鑄鐵液； 2) 將離心機(jī)模具加熱升溫至200~350°C，并在離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)壁涂覆1.6~ 2.5mm厚的涂料； 3) 采用離心澆注復(fù)合冶金法將冶煉好的碳鋼液和高鉻鑄鐵液依次澆注進(jìn)離心機(jī)模具 的模具型腔內(nèi)，并在冷卻成型后將獲得的毛坯管拔出； 4) 對(duì)毛坯管依次進(jìn)行硬化處理和去應(yīng)力處理，獲得半成品管； 5) 對(duì)半成品管進(jìn)行平頭處理，以獲得合適長度的半成品管，對(duì)平頭處理后的半成品管 進(jìn)行外圓打磨毛刺處理，獲得成品耐磨管。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，其特征在于，步驟3)的具 體過程為:將碳鋼液和高鉻鑄鐵液均加熱至過熱度為50~100°C，首先將碳鋼液澆注入離心 機(jī)模具的模具型腔內(nèi)，間隔一定時(shí)間后，向離心機(jī)模具的模具型腔內(nèi)澆注高鉻鑄鐵液，在冷 卻成型后將獲得的毛坯管拔出。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心澆鑄雙金屬耐磨管的制備方法，其特征在于，步驟4)中， 硬化處理方法為:將毛坯管升溫至920~1060°C，保溫2~6h，出爐空冷;去應(yīng)力處理方法為： 將毛坯管升溫至200~300°C，保溫2~6h，隨爐冷卻。
【文檔編號(hào)】B22D19/16GK106001482SQ201610482163
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】馬平原, 張新兵, 何波, 楊占省
【申請(qǐng)人】邯鄲新興特種管材有限公司