一种具有抗高温氧化防腐层的耐磨铸管

摘要

本发明涉及一种具有抗高温氧化防腐层的耐磨铸管，其通过离心铸造制得耐磨管道本体，并且经过淬火、高温回火、固溶强化热处理以及两次回火弥散硬化热处理工艺，然后在管道外壁通过静电喷涂涂层防锈涂层，最后在管道内壁涂上经过试验配置的水玻璃纳米复合涂料，并且经过高温固化后冷却，得到抗高温氧化防腐镀膜内层。所制得的金属管道具有较高的硬度和耐磨性能，其防腐涂层具有优异的耐水性、防污效果，以及耐高温性能。

主权项

一种具有抗高温氧化防腐层的耐磨铸管，其特征在于，其包括耐磨管道本体、管道外壁的防锈涂层以及管道内壁的防腐涂层，所述耐磨管道本体具有以下化学成分重量百分比的原料：C：1.6~3.7%，                              V：4.5~8.5%，W：3.2~9.1%，                             Mo：2.4~7.6%，Cr：3.8~8.9%，                             RE：0.15~0.4%，Mn：0.3~0.7%，                           Si：0.05~1.0%，B：0.01‑0.02%，                           Al：0.2~0.8%，Nb：0.08~2.4%，                          Ni：0.1~0.3%，余量为Fe和微量不可避免杂质；所述管道外壁的防锈涂层成分为聚乙烯粉末；所述管道内壁的防腐涂层具有以下化学成分重量比的原料：23~25重量份的甲基三乙氧基硅烷；7~8重量份的二甲基二乙氧基硅烷；0.8~0.9重量份的NaOH；2~3重量份的Al₂O₃；0.3~0.4重量份的TiO₂；9~11重量份的甲基乙二醇；4~5重量份的水；并且，所述具有内防腐涂层的金属耐磨管道由以下步骤制备而成：A）制备耐磨管道本体1）根据上述管道本体的组分取材；2）将普通废钢、微碳铬铁、铌铁、镍铁、钨铁、钼铁、铬铁和锰铁混合加热熔化，用生铁或石墨增碳，混合加热熔化成钢水，钢水熔清后加入硅铁进行预脱氧；3）按照原料成分配比，炉前调整成分合格后升温至1580‑1630℃，再加入铝块进行最终脱氧，而后出炉；4）将稀土硅铁合金、硼铁、钒铁置于浇包底部，用包内冲入法对钢水复合变质处理，高碳高合金钢钢水预制完成；5）在离心机上放置经型筒并将预制好的钢水浇入型筒内，离心浇铸成厚度为30~35mm的钢管；6）离心浇铸完成后，当铸管内壁温度降到200℃以下时停车脱模，将铸管与型筒分离并且取出；7）先对铸管进行淬火，在温度为910~950℃下保温180~220min，然后以55~70℃/S的冷却速度油冷至室温，再进行高温回火，将铸管加热至720~740℃并且保温150~180min，炉冷至室温，从而完成调质热处理；8）将经过上述处理的铸管再加热至温度930~980℃并且保温110~130min，然后以70~85℃/S的冷却速度油冷至室温，从而使合金元素固溶于基体金属中，完成固溶强化热处理；9）最后再进行两次回火弥散硬化热处理工艺：一次回火温度为350~400℃，保温时间为70~90min，空冷至室温；二次回火温度为520~550℃，保温时间70~90min，空冷至室温，完成对于铸管的热处理；10）对经过热处理的铸管管道进行内镗外扒、内外圆磨削的机加工，得到耐磨管道本体；B）制备外壁防锈涂层1）将聚乙烯粉末涂料使用静电喷涂方式涂敷在步骤A）制得的耐磨管道本体的外壁上；C）制备内壁防腐涂层1）根据上述内壁防腐涂层的原料取材；2）将上述原料中的甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷混合，磁力搅拌均匀后加入原料中相应配比的NaOH，在室温下搅拌反应16小时；3）在上述步骤所制得的溶液中缓慢加入原料中相应配比的水，加毕后，在室温下继续反应2小时，得到水玻璃胶体溶液；4） 将上述原料中的Al₂O₃和TiO₂加入到甲基乙二醇中，采用超声波分散，得到分散均匀的Al₂O₃、TiO₂分散液，然后加入到上述步骤制得的水玻璃胶体溶液中，室温下搅拌均匀得到水玻璃纳米复合涂料；5）将步骤A）制得的耐磨管道本体内壁进行喷砂除锈或化学酸洗除锈、清洗、磷化处理，将上述步骤合成得到的水玻璃纳米复合涂料采用旋涂法涂布到管道本体内壁上，待膜层在室温中干燥后，固化得到稳定的膜层，再采用氮气作为保护气体，将管道温度升高到400℃并保持30分钟，然后始终在保护气体的环境中冷却，在管道内壁获得抗高温氧化防腐镀膜层，最终制得具有抗高温氧化防腐层的耐磨铸管。