[发明专利]一种球墨铸铁管内表面耐磨涂层的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内表面耐磨涂层的制作方法，特别适用于铸铁管内表面耐磨涂层的制作。

背景技术

目前，球墨铸铁管主要用于输水、输气管道，其内表面耐磨涂层的种类很多，强度不一，但都不能用于粉煤灰、泥浆等介质的输送。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供一种球墨铸铁管内表面耐磨涂层的制作方法，它方法简单，设备少，形成的耐磨涂层耐磨、耐蚀、耐热和抗热冲击及抗机械冲击性能强。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：将Fe2O3粉和铝粉按质量比1∶3的比例均匀混合，形成反应物，将反应物装入球墨铸铁管内，然后将球墨铸铁管固定在旋转设备上，沿着球墨铸铁管中心轴高速旋转，将球墨铸铁管内的反应物点燃反应，反应物发生自蔓延反应，冷却即可。

本发明具有下列优点：(1)工艺简单，离心反应过程只需要几秒钟，材料合成和致密化同步完成，陶瓷层厚度可达2mm以上；(2)设备廉价，主要设备只是一套简单的旋转设备，投资少；(3)另外生产新型陶瓷耐磨复合球墨铸铁管的主要原料资源丰富，价格便宜；(4)新型陶瓷耐磨复合球墨铸铁管的内衬陶瓷层中Al2O3含量大于90％，显微硬度HV1000-1800，因而具有极高的耐磨性，其耐磨性比淬火后的中碳钢高十倍，优于钨钻硬质合金；耐热性能优异，能耐温2000℃以上，可在-50℃～900℃范围内长期工作；同时具有优异的耐蚀性能，化学性能稳定，具有优异的耐腐性和耐酸性，可抗各种无机酸、有机酸、有机溶剂等，其抗蚀程度是不锈钢的十倍以上；(5)陶瓷耐磨复合球墨铸铁管可采用法兰、柔性快速接头等联结方式，安装十分方便；(6)最大限度利用材料人工合成中的化学能，节约能源；(7)反应速度快，生产效率高。

具体实施方式

将100-200目烘干后的Fe2O3粉和100-200目工业纯铝粉按质量比1∶3的比例均匀混合，形成反应物，将反应物装入球墨铸铁管，每米球墨铸铁管加入混合物6Kg，然后将球墨铸铁管固定在旋转设备上，沿着球墨铸铁管中心轴高速旋转，待球墨铸铁管转数达到280rpm后，将球墨铸铁管内的反应物点燃反应，反应物发生自蔓延反应，依靠自身释放的热量迅速蔓延到整个球墨铸铁管。自蔓延反应的燃烧温度达2000℃，使生成物Al2O3和Fe瞬时熔化。熔融态生成物在离心力作用下，由于其密度不同而相互分离，Fe的密度(7796kg/m3)比Al2O3的密度(3970kg/m3)大，因而Fe紧靠球墨铸铁管内层，而Al2O3在最外层，冷却之后形成了均匀致密的陶瓷(Al2O3)内衬，Fe形成过渡层。

所述的Fe2O3粉可以用Fe3O4粉替换。

所述的反应物中加入反应物2％质量的SiO2粉末。会促使反应过程中FeO·Al2O3·4SiO2玻璃相生成，并降低熔体结晶温度，增加气体逸出时间，改善陶瓷熔体的流动性，提高其致密度。

所述的反应物中加入反应物1.5％质量的CrO2粉末。能增加快反应，提高熔体温度，延长液相存在时间，进一步改善熔体流动性和排气性，进一步提高陶瓷致密度。