[发明专利]一种输送矿物的防腐耐磨管道的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道的制备方法，尤其涉及一种输送矿物的防腐耐磨管道的制备方法。 

 

背景技术

材料破坏有三种主要形式：即断裂、腐蚀和磨损。材料磨损尽管不像另外两种形式，很少引起金属工件灾难性的危害，但其造成的经济损失却是相当惊人的。据统计资料表明：在失效的机械零件中，大约有75％--80％是属于金属磨损造成的。供给机器的能量大约有30％-50％消耗于摩擦和磨损过程中。零件磨损失效后，不但影响机器设备使用效能的发挥，而且需要消耗大量人力、物力更换配件和维修设备。由磨损造成的经济损失，美国约1200亿美元/年，德国约500亿马克/年。据2005年统计，国内每年消耗金属耐磨材料约达500万吨以上，价值550亿元以上。由此可见，金属磨损是造成机械零件失效的主要形式之一，金属磨损是关系到国民经济发展的重要问题。在科学技术高速发展的今天，国民经济的各个部门都对机械设备的耐用性、可靠性和精度提出了更高要求。因此，研究金属的摩擦现象和磨损机理，探讨影响磨损的各种因素，提高金属的抗磨能力，研制和开发新型抗磨材料，早已成为科技工作者面临的重要课题。

在工业领域中，磨料磨损是最重要的一种磨损类型，约占50％。磨料磨损现象广泛存在于大多数机械设备中，特别是在矿山机械、农业机械、工程机械及铸造机械等，如交通行业的各种碎石机械、挖掘机、拖拉机、采煤机、运输机，泥浆泵等。每年仅用于碎石设备如鄂式碎石机、锤式碎石机、反击式碎石机、冲击式碎石机(制砂机)、圆锥式碎石机、双辊式碎石机、泥浆泵等所消耗的耐磨材料就超过15万吨，价值20亿元以上。随着交通建设速度的加快，磨损已成为交通行业普遍存在并成为引起设备失效或材料破坏的主要原因。为了提高交通行业碎石设备和混凝土输送泵等设备的使用效率，减少维修次数，降低生产成本。因此，研究和发展新一代耐磨材料，减少金属磨损，对我国交通建设的发展具有重要的意义。

为了获得更高硬度和耐磨性，一般需要提高碳元素和合金元素含量，当碳含量增加时，热处理过程中常因热处理制度不当造成材料出现裂纹，现有热处理制度难以应用到铸造高碳高合金材料热处理中。 

对于高合金钢材料，一般多采用高铬钢，有时也采用高速钢和基体钢，但效果均不太理想。这是因为高铬钢中存在着粗大的M7c3共晶碳化物，即使锻造处理也只能部分打碎，由此引起强韧性低导致耐磨性较差。高速钢虽然耐磨性很高，但是存在粗大的共晶碳化物，韧性较差，使用过程中容易崩刃，并且加工及热处理成本较高。基体钢强韧性较好，但由于淬火时碳化物几乎全部溶解，因此耐磨性不够理想。基体钢淬火奥氏体化时晶粒易长大，用作薄刃尖角工模具易发生准解理断裂，使用性能也不理想。

高合金工模具钢主要使用在对抗回火和耐磨性要求较高的工况，而低合金工模具钢主要使用在对抗回火性要求不高但对韧性要求较高的场合。在实际生产中，为了提高生产效率和使用寿命，虽然对抗回火性要求不是很高的场合，也往往选择高合金工模具钢。但是，随着生产的发展，人们逐渐认识到很多抗回火性要求不高的加工场合，使用高合金钢因没有利用其抗高温回火性，是一种浪费合金元素的使用方法，相反还会由于合金量过大，使碳化物粗化而达不到应有的韧性。但是对于低合金工模具钢，当使用工作温度超过回火温度时，往往达不到应有的抗回火性，导致耐磨性过低。

在实际工模具钢的合金设计中，为了提高高碳低合金钢的强度、耐磨性和抗回火性，往往考虑增加其合金含量，使之成为高碳中合金钢。但是，高碳中合金钢可能造成碳化物聚集长大，不易细化，对钢的强韧性、抗疲劳断裂等性能有一定的影响。而且由于提高了淬火温度，造成淬火残余奥氏体量增多，又需提高回火温度以促进残余奥氏体分解，由此反而使硬度下降，影响了中合金钢的使用性能。国内外工模具钢历来缺少高碳中合金钢品种，因此需要研制开发出适合低温淬火，显微组织中具有一定数量，尺寸及分布形态的细小碳化物，同时具有较高的硬度和强韧性，以满足使用性能要求的高碳中合金工模具钢。现有的大多数高碳中、高合金钢通过常规的锻轧加工和热处理工艺很难达到细化的目的，而通过复杂的锻轧加工或热处理工艺又会增加工艺上困难，并消耗较多的能源，往往也很难达到理想的细化程度。由于高碳合金钢通过合金化达到细化的目标相对困难，尽管国内外研究的较多，但还没有明确的解决方法。