一種冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬材料燒結(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼材料具有優(yōu)良耐腐蝕性、衛(wèi)生性、不生銹、不結(jié)垢、不滲析放異物，自潔性好，使用壽命長(zhǎng)，環(huán)保，可百分之百回收利用，對(duì)水質(zhì)不會(huì)造成二次污染，是人類現(xiàn)今最優(yōu)秀管道輸送材料之一。316L不銹鋼為低碳鉻鎳奧氏體型不銹鋼，對(duì)還原性酸和各種有機(jī)酸、無機(jī)酸、堿和鹽等有良好的耐蝕性。316L不銹鋼含有Cr、Ni和Mo等合金元素，抗高溫氧化性能、加工硬化性能和抗腐蝕性能優(yōu)異，可使用在惡劣環(huán)境中，但由于不銹鋼中含有高比例的鎳鉻等稀貴金屬而使其價(jià)格居高不下。目前水管行業(yè)存在要么鐵基水管使用壽命短、耐腐蝕性差、而不銹鋼水管制造和使用成本高的問題。而采用冷噴涂和真空燒結(jié)復(fù)合技術(shù)的方法在碳鋼表面涂覆不銹鋼涂層，可以得到表面組織均勻、性能穩(wěn)定的高耐腐蝕性的復(fù)合鋼管。與整體不銹鋼管相比，其制造和使用成本大大降低，可望用于石油、化工和民用耐蝕管道領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一在于提供一種冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末，它能解決目前鐵基水管使用壽命短和耐腐蝕性差、不銹鋼水管制造和使用成本高的問題。
[0004]本發(fā)明的冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末，其wt%組成為:15.5-19.5Cr、12.6-16.6N1、l.2-1.6Μη、0.3-0.5S1、2.2-2.6Mo、余量為 Fe。
[0005]本發(fā)明的目的之二在于提供上述冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末的制備方法，它包括如下步驟:
[0006](1)將環(huán)氧樹脂加入無水酒精中攪拌、混合均勻，制得粘結(jié)劑；
[0007](2)將合金粉末加入步驟(1)制得的粘結(jié)劑中攪拌、混合均勻，制成泥漿狀的合金混合漿料;所述合金粉末 wt%組成為:15.5-19.5Cr、12.6-16.6N1、l.2-1.6Μη、0.3-0.5S1、2.2-2.6Mo、余量為 Fe ；
[0008](3)將步驟(3)制得的合金混合漿料均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，并置于干燥箱中加熱到80-120°C干燥，保溫3-6h ;
[0009](4) Q235鋼管隨爐冷卻至室溫后，放入高真空燒結(jié)爐中在200_400°C保溫2_4h后，1250-1290°C保溫 0.5-2 小時(shí)。
[0010]具體的，步驟(1)所述粘結(jié)劑中，每一份粘結(jié)劑含有0.06-0.15g的環(huán)氧樹脂和2-4ml無水酒精。
[0011]具體的，步驟(2)所述合金粉末的加入量為每一份粘結(jié)劑中加入10-20g。
[0012]本發(fā)明通過將冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末冷噴涂于Q235鋼管內(nèi)壁上，真空燒結(jié)制備而得到高耐腐蝕性、高強(qiáng)度的復(fù)合鋼管。因冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管是于真空燒結(jié)爐制得，不存在噴涂過程中的表面氧化、污染、涂層性能不均勻等問題，有效地提高了熔覆層的耐腐蝕性和結(jié)合強(qiáng)度。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下明顯區(qū)別:
[0013](1)與整體不銹鋼管相比，冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕復(fù)合管的特殊制備方法，能夠大大降低不銹鋼成分原材料的使用，從而降低生產(chǎn)成本，而且燒結(jié)過程無煙塵、污染，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。此方法既可以用于新鋼管的生產(chǎn)，又可以用于在用鋼管的修復(fù)。
[0014](2)與普通鋼管相比，冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕復(fù)合管管道內(nèi)壁光滑，長(zhǎng)期使用不會(huì)積垢、不易被細(xì)菌粘污，無須擔(dān)心水質(zhì)受影響，更能杜絕水的二次污染，且具有良好的耐高溫、耐腐蝕的性能，大大提高了其使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例是以合金粉末、環(huán)氧樹脂、無水酒精、Q235鋼管為材料。
[0017]其中本發(fā)明合金粉末組成(wt%)為:15.5-19.5Cr、12.6-16.6N1、l.2-1.6Mn、0.3-0.5S1、2.2-2.6Mo、余量為Fe，以上各成分質(zhì)量百分比總和為100%。
[0018]本發(fā)明用合金粉末的制備方法如下:
[0019]步驟1:按每一份粘結(jié)劑含有0.06-0.15g的環(huán)氧樹脂，并加入無水酒精2_4ml攪拌、混合均勻，制得粘結(jié)劑；
[0020]步驟2:將合金粉末混入粘結(jié)劑中攪拌、混合均勻，制成泥漿狀合金混合漿料；每一份粘結(jié)劑中混入的合金粉末為10_20g ;
[0021]步驟3:將合金混合漿料均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，并置于干燥箱中加熱到80-120°C干燥，保溫3-6h ；
[0022]步驟4:Q235鋼管隨爐冷卻至室溫后，放入高真空燒結(jié)爐中在200-400°C保溫2-4h后，1250-1290°C保溫 0.5-2 小時(shí)。
[0023]實(shí)施例1:
[0024]Q235鋼管長(zhǎng)度為30mm，直徑為30mm，厚3mm。合金粉末10g，環(huán)氧樹脂0.06g,無水酒精2ml。將合金粉末、環(huán)氧樹脂與無水酒精混合均勻后均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，合金粉末涂覆厚度為3.5mm，干燥時(shí)間3h，干燥溫度120°C，放入高真空燒結(jié)爐中在200°C保溫4h后，1250°C保溫2h。測(cè)得燒結(jié)制品涂層厚度0.73mm。用CS350電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，腐蝕液為3.5wt% NaCl溶液，以lmV/s的速度進(jìn)行掃描，腐蝕面積為1cm2，電位掃描區(qū)間為一 0.1?IV。測(cè)得腐蝕電流密度1。:1.45E 7A/cm2，腐蝕電位E。: 一 0.135V。
[0025]實(shí)施例2:
[0026]Q235鋼管長(zhǎng)度為30mm，直徑為50mm，厚5mm。合金粉末20g，環(huán)氧樹脂0.15g，無水酒精4ml。將合金粉末、環(huán)氧樹脂與無水酒精混合均勻后均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，合金粉末涂覆厚度為4.0mm，干燥時(shí)間6h，干燥溫度80°C，放入高真空燒結(jié)爐中在400°C保溫2h后，1290°C保溫0.5h。測(cè)得燒結(jié)制品涂層厚度0.78mm。按實(shí)施例1的方法進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，測(cè)得腐蝕電流密度1。:1.47E 7A/cm2，腐蝕電位E。: 一 0.137V。
[0027]實(shí)施例3:
[0028]Q235鋼管長(zhǎng)度為20mm，直徑為60mm，厚6mm。合金粉末40g，環(huán)氧樹脂0.3g，無水酒精8ml。將合金粉末、環(huán)氧樹脂與無水酒精混合均勻后均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，合金粉末涂覆厚度為4.3mm,干燥時(shí)間4.5h，干燥溫度100°C，放入高真空燒結(jié)爐中在300°C保溫3h后，1260°C保溫1.5h。測(cè)得燒結(jié)制品涂層厚度0.82mm。按實(shí)施例1的方法進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，測(cè)得腐蝕電流密度1。:1.49E 7A/cm2，腐蝕電位E。: 一 0.142V。
[0029]實(shí)施例4:
[0030]Q235鋼管長(zhǎng)度為80mm，直徑為100mm，厚8mm。合金粉末120g，環(huán)氧樹脂0.9g，無水酒精24ml。將合金粉末、環(huán)氧樹脂與無水酒精混合均勻后均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，合金粉末涂覆厚度為5.0mm，干燥時(shí)間5h，干燥溫度100°C，放入高真空燒結(jié)爐中在350°C保溫2.5h后，1270°C保溫1.0h。測(cè)得燒結(jié)制品涂層厚度1.05mm。按實(shí)施例1的方法進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試，測(cè)得腐蝕電流密度1。:1.47E 7A/cm2，腐蝕電位E。: 一 0.141V。
[0031]以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施方式所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末，其特征在于組成為:15.5-19.5Cr、12.6-16.6N1、l.2-1.6Μη、0.3-0.5S1、2.2-2.6Mo、余量為 Fe。2.一種如權(quán)利要求1所述冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將環(huán)氧樹脂加入無水酒精攪拌、混合均勻，制得粘結(jié)劑；(2)將合金粉末加入步驟⑴制得的粘結(jié)劑中攪拌、混合均勻，制成泥漿狀的合金混合漿料；所述合金粉末 wt% 組成為:15.5-19.5Cr、12.6-16.6N1、l.2-1.6Μη、0.3-0.5S1、2.2-2.6Mo、余量為 Fe ； (3)將步驟(3)制得的合金混合漿料均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，并置于干燥箱中加熱到80-120°C干燥，保溫3-6h ； (4)Q235鋼管隨爐冷卻至室溫后，放入高真空燒結(jié)爐中在200-400 °C保溫2_4h后，1250-1290°C保溫 0.5-2 小時(shí)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末的制備方法，其特征在于:步驟(1)所述粘結(jié)劑中，每一份粘結(jié)劑含有0.06-0.15g的環(huán)氧樹脂和2-4ml無水酒精。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末的制備方法，其特征在于:步驟(2)所述合金粉末的加入量為每一份粘結(jié)劑中加入10-20g。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末及制備方法。本發(fā)明將環(huán)氧樹脂加入無水酒精攪拌、混合均勻制得粘結(jié)劑；將合金粉末加入粘結(jié)劑中攪拌、混合均勻，制成泥漿狀的合金混合漿料；所述合金粉末組成(wt％)為：15.5-19.5Cr、12.6-16.6Ni、1.2-1.6Mn、0.3-0.5Si、2.2-2.6Mo、余量為Fe；將合金混合漿料均勻冷噴涂覆于Q235鋼管內(nèi)壁上，并置于干燥箱中加熱到80-120℃干燥，保溫3-6h；Q235鋼管隨爐冷卻至室溫后，放入高真空燒結(jié)爐中在200-400℃保溫2-4h后，1250-1290℃保溫0.5-2小時(shí)。本發(fā)明提供了一種冷噴涂真空燒結(jié)耐腐蝕管用合金粉末及其制備方法，能解決目前水管使用壽命短、耐腐蝕性差、制造和使用成本高的問題。
【IPC分類】C23C24/02
【公開號(hào)】CN105256305
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510728732
【發(fā)明人】肖逸鋒, 曾凡檢, 楊燕, 吳靚, 許艷飛, 錢錦文, 陳宇
【申請(qǐng)人】湘潭大學(xué)
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年10月31日