[发明专利]泵车用高分子与贝氏体复合弯管

说明书

技术领域

本发明属于管材领域，尤其涉及一种专用于泵车的弯管。

背景技术

混凝土泵车是城市高层建筑建设过程中输送混凝土的专用设备，主要部分由车体、泵和管道等组成，而管道部分有直管和弯管。从失效形式来看，弯管是最容易失效的零件，寿命最短，更换周期短，需求量最大，是泵车最易损部件。最短的3天左右就要更换一次弯管。

传统的弯管主要有二种：高锰钢和低合金管。高锰钢是目前最主要的弯管材料，其组织为奥氏体，这种组织韧性高，硬度低，主要适用于有高冲击载荷的工况条件，高的冲击会使工件表面的奥氏体产生加工硬化，从而提高工件表面的耐磨性，而心部仍然保留软的奥氏体组织，这样整个工件的韧性不受影响。其最后的生产工艺需要高温固溶处理（水淬），使碳全部固溶于奥氏体中，提高其耐磨性。

低合金弯管是靠弯管本身具有的高硬度的马氏体组织来抗磨的，需要加入提高淬透性的合金元素，如Cr，Mo等贵重元素，价格高。其特点是硬度高，韧性低，适合于冲击载荷小的工况条件下使用，这种钢需要经过淬火和回火热处理，生产周期长。

细晶贝氏体弯管是在普通低合金弯管基础上发展起来的一种具有低成本，综合性能好的低合金弯管。其组织不但晶粒细小、硬度高，韧性也高，综合性能好，不但适合于高耐磨条件下，而且也可用于具有一定冲击的工况。其组织为下贝氏体。此外，成本低，体现在二个方面：一是不需要添加贵重合金元素（Cr和Mo等），加入的普通合金元素Si和Mn含量都不高（低于5%），而高锰钢加入的Mn高达13%，所以成本远低于高锰钢和低合金钢。传统的贝氏体钢为了得到贝氏体，都要加入贵重合金元素如Mo。二是生产工艺短，采用等温淬火，热处理温度低，不需要水或油来冷却，所以生产过程中更加环保。

从泵车弯管的使用来看，高锰钢占据大部分，因为其成本较普通低合金钢弯管低，另外，其韧性好，适用面广。而普通低合金弯管价格高，仅在输送混凝土耐磨性高的场合使用。本专利所涉及的细晶贝氏体弯管性价比高，实际工况使用条件下，耐磨性分别是高锰钢的2倍，低合金的0.9倍。而成本既低于高锰钢，更显著普通低于低合金弯管。在市场上体现出了较强的竞争优势。

另外还有一种用含铬铸铁制造的弯管，虽然硬度高，耐磨性好，但由于这种铸铁韧性很低，使用场合受到限制。

单一材质的贝氏体弯管与其他材质的弯管相比尽管综合性能好，性价比也高，但在一些要求高耐磨高韧性工况条件下，韧性不能完全满足要求，偶尔会出现破管现象，带来了一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种高分子与细晶贝氏体复合的弯管，克服了单一贝氏体弯管由于韧性的不足带来的安全问题，该复合弯管在用于要求更高韧性高冲击的工况条件下保证弯管不会因为破裂而出现安全问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种泵车用高分子与贝氏体复合弯管，包括贝氏体弯管，还包括在所述贝氏体弯管外周面热收缩紧固包覆的一层高分子层。

所述贝氏体弯管可以是贝氏体钢弯管，也可以是贝氏体铁弯管。

作为优选方式，所述高分子层由加热收缩紧固于所述贝氏体弯管外周面的完整高分子热缩套构成。

作为优选方式，所述高分子层由挤塑后立即缠绕紧固于所述贝氏体弯管外周面的高分子带状物构成。

作为优选方式，所述高分子层由注塑覆盖紧固于所述贝氏体弯管外周面的一体高分子覆膜构成。作为优选方式，所述高分子覆膜为玻纤增强聚丙烯或者玻纤增强尼龙，玻纤质量百分比含量为20-40%。

一种高耐磨贝氏体铁，由下述质量百分比的合金元素构成：

C                                    2.6%～4.5%；

Si                                   1.5%～3.8%；

Mn                                   1.0%～3.0%；

Cr                                   0%～4.0%；

Mg                                   0%～0.18%

RE                                   0.%～0.05% 

其余为铁和杂质元素。其中RE表示稀土元素，下同。

作为优选方式，HRC≥55，A_k≥10J时，所述高耐磨贝氏体铁各合金元素的质量百分比为：