[发明专利]一种多金属复合耐磨弯头管及其制备方法

权利要求书

1.一种多金属复合耐磨弯头管，其内侧壁由外层的碳素铸钢和内层的高铬铸铁层复合组成，其特征在于，外侧壁由三层不同材料复合组成，碳素铸钢外层（1）、高铬铸铁中间层（2）和碳化钨颗粒陶瓷内层（3）。

2.根据权利要求1所述的一种多金属复合耐磨弯头管，其特征在于，所述的碳素铸钢外层（1）的成分按重量百分比为：C：0.20%～0.30%、Si：0.45%～0.50%、Mn：0.80%～0.85%、S≤0.04%、P≤0.04%、余量为铁。

3.根据权利要求1所述的一种多金属复合耐磨弯头管，其特征在于，所述的高铬铸铁中间层（2）的成分按重量百分比为：C：2.60%～3.00%、Si：0.50%～0.80%、Mn：2.60%～3.00%、Cr：15.0%～17.0%、S≤0.06%、P≤0.10%、余量为铁。

4.根据权利要求1所述的一种多金属复合耐磨弯头管，其特征在于，所述的碳化钨颗粒陶瓷内层（3）的成分按重量百分比为：碳化钨：20%～40%、C：2.60%～3.00%、Si：0.50%～0.80%、Mn：2.60%～3.00%、Cr：10%～20%、S≤0.06%、P≤0.10%、余量为铁。

5.上述权利要求1-4所述的任一多金属复合耐磨弯头管的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

    1）泡沫模型制作，切割聚苯乙烯泡沫制作弯头管外层模型和中间层模型；

    2）涂刷涂料与烘烤，弯头管外层模型涂刷涂料并烘烤；

3）弯头管外层模型装箱，弯头管外层模型装入真空砂箱内，组装浇注系统，填充粒度20目干石英砂（6），振动砂箱1分钟；覆盖塑料薄膜，安放浇口杯；

4）熔炼，按照弯头管壁的碳素钢外层材料进行配料，在中频炉内熔炼，脱氧处理，钢液出炉温度1620℃~1640℃；

    5）砂箱抽真空与浇注，砂箱抽真空负压度为-0.03MPa~-0.04MPa，当钢液出炉后在钢包内降温至1580℃~1600℃进行浇注，保持负压度10分钟后，泄压；

    6）弯头管的碳素钢外层铸件出箱与清理，铸件在砂箱内保温2小时后出箱，冷却至室温，去除浇注系统，清除涂料层；

7）组装弯头管中间层模型，将弯头管中间泡沫层（4）装入干净的弯头管外层铸件内；

    8）涂刷碳化钨颗粒材料膏，将碳化钨颗粒材料膏涂刷在弯头管中间层泡沫模型拐弯处内壁，形成碳化钨颗粒材料膏涂层（10），膏涂层厚度5mm~7mm，烘烤干燥；烘烤温度60℃，烘烤时间8小时；

9）涂刷涂料和烘烤，弯头管中间层泡沫模型的内壁（已涂碳化钨颗粒材料膏层）进行涂刷涂料层（5）和烘烤；

10）装箱，将内装有涂好涂料的中间层泡沫模型的弯头管外层铸件放入真空砂箱内，组装浇注系统（9），弯头管上端开式内浇道；

11）熔炼，按照弯头管壁的高铬铸铁中间层材料成分进行配料，在中频炉内熔炼，脱氧处理；铁液出炉温度1500℃~1520℃；

12）砂箱抽真空与浇注，砂箱抽真空负压度为-0.03Mpa~-0.04Mpa，当铁液出炉后在包内降温至1450℃~1480℃进行浇注，保持负压20分钟后，泄压；

13）弯头管铸件出箱、清理与检验，铸件在砂箱内保温8小时后出箱，在空气中冷却至室温，去除浇注系统，清除涂料层；初检多金属复合耐磨弯头管铸件内外表面质量；

14）弯头管铸件热处理，淬火工艺：960℃±10℃×1.5h空冷；回火工艺：260℃±10℃×3h空冷；

15）检测多金属复合耐磨弯头管端面硬度后入库。

6.根据权利要求5所述的一多金属复合耐磨弯头管的制备方法，其特征在于，步骤1）所述的聚苯乙烯泡沫密度0.018g/cm³~0.020g/cm³。

7.根据权利要求5所述的一多金属复合耐磨弯头管的制备方法，其特征在于，步骤２）所述的涂刷涂料与烘烤，a涂料的配制，按重量百分比为：石英砂：粒度200目，70%；粉状纤维素：3%；白乳胶：5%；自来水：22%；上述比例涂料在球磨机内搅拌2小时，出料；b涂刷与烘烤，在弯头管外层模型涂刷第一遍涂料后应烘烤干燥，烘烤温度58℃，保温时间4小时后再涂刷第二遍涂料；涂料层总厚度2mm。