一种冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末及制备方法。本发明专利技术将环氧树脂加入无水酒精搅拌、混合均匀制得粘结剂；将合金粉末加入粘结剂中搅拌、混合均匀，制成泥浆状的合金混合浆料；所述合金粉末组成(wt％)为：15.5-19.5Cr、12.6-16.6Ni、1.2-1.6Mn、0.3-0.5Si、2.2-2.6Mo、余量为Fe；将合金混合浆料均匀冷喷涂覆于Q235钢管内壁上，并置于干燥箱中加热到80-120℃干燥，保温3-6h；Q235钢管随炉冷却至室温后，放入高真空烧结炉中在200-400℃保温2-4h后，1250-1290℃保温0.5-2小时。本发明专利技术提供了一种冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末及其制备方法，能解决目前水管使用寿命短、耐腐蚀性差、制造和使用成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料烧结
，具体涉及一种冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末及制备方法。
技术介绍
不锈钢材料具有优良耐腐蚀性、卫生性、不生锈、不结垢、不渗析放异物，自洁性好，使用寿命长，环保，可百分之百回收利用，对水质不会造成二次污染，是人类现今最优秀管道输送材料之一。316L不锈钢为低碳铬镍奥氏体型不锈钢，对还原性酸和各种有机酸、无机酸、碱和盐等有良好的耐蚀性。316L不锈钢含有Cr、Ni和Mo等合金元素，抗高温氧化性能、加工硬化性能和抗腐蚀性能优异，可使用在恶劣环境中，但由于不锈钢中含有高比例的镍铬等稀贵金属而使其价格居高不下。目前水管行业存在要么铁基水管使用寿命短、耐腐蚀性差、而不锈钢水管制造和使用成本高的问题。而采用冷喷涂和真空烧结复合技术的方法在碳钢表面涂覆不锈钢涂层，可以得到表面组织均匀、性能稳定的高耐腐蚀性的复合钢管。与整体不锈钢管相比，其制造和使用成本大大降低，可望用于石油、化工和民用耐蚀管道领域。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末，它能解决目前铁基水管使用寿命短和耐腐蚀性差、不锈钢水管制造和使用成本高的问题。本专利技术的冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末，其wt％组成为：15.5-19.5Cr、12.6-16.6Ni、1.2-1.6Mn、0.3-0.5Si、2.2-2.6Mo、余量为Fe。本专利技术的目的之二在于提供上述冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末的制备方法，它包括如下步骤：(1)将环氧树脂加入无水酒精中搅拌、混合均匀，制得粘结剂；(2)将合金粉末加入步骤(1)制得的粘结剂中搅拌、混合均匀，制成泥浆状的合金混合浆料；所述合金粉末wt％组成为：15.5-19.5Cr、12.6-16.6Ni、1.2-1.6Mn、0.3-0.5Si、2.2-2.6Mo、余量为Fe；(3)将步骤(3)制得的合金混合浆料均匀冷喷涂覆于Q235钢管内壁上，并置于干燥箱中加热到80-120℃干燥，保温3-6h；(4)Q235钢管随炉冷却至室温后，放入高真空烧结炉中在200-400℃保温2-4h后，1250-1290℃保温0.5-2小时。具体的，步骤(1)所述粘结剂中，每一份粘结剂含有0.06-0.15g的环氧树脂和2-4ml无水酒精。具体的，步骤(2)所述合金粉末的加入量为每一份粘结剂中加入10-20g。本专利技术通过将冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末冷喷涂于Q235钢管内壁上，真空烧结制备而得到高耐腐蚀性、高强度的复合钢管。因冷喷涂真空烧结耐腐蚀管是于真空烧结炉制得，不存在喷涂过程中的表面氧化、污染、涂层性能不均匀等问题，有效地提高了熔覆层的耐腐蚀性和结合强度。本专利技术与现有技术相比，有如下明显区别：(1)与整体不锈钢管相比，冷喷涂真空烧结耐腐蚀复合管的特殊制备方法，能够大大降低不锈钢成分原材料的使用，从而降低生产成本，而且烧结过程无烟尘、污染，应用领域更加广泛。此方法既可以用于新钢管的生产，又可以用于在用钢管的修复。(2)与普通钢管相比，冷喷涂真空烧结耐腐蚀复合管管道内壁光滑，长期使用不会积垢、不易被细菌粘污，无须担心水质受影响，更能杜绝水的二次污染，且具有良好的耐高温、耐腐蚀的性能，大大提高了其使用寿命。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的描述。本专利技术实施例是以合金粉末、环氧树脂、无水酒精、Q235钢管为材料。其中本专利技术合金粉末组成(wt％)为：15.5-19.5Cr、12.6-16.6Ni、1.2-1.6Mn、0.3-0.5Si、2.2-2.6Mo、余量为Fe，以上各成分质量百分比总和为100％。本专利技术用合金粉末的制备方法如下：步骤1：按每一份粘结剂含有0.06-0.15g的环氧树脂，并加入无水酒精2-4ml搅拌、混合均匀，制得粘结剂；步骤2：将合金粉末混入粘结剂中搅拌、混合均匀，制成泥浆状合金混合浆料；每一份粘结剂中混入的合金粉末为10-20g；步骤3：将合金混合浆料均匀冷喷涂覆于Q235钢管内壁上，并置于干燥箱中加热到80-120℃干燥，保温3-6h；步骤4：Q235钢管随炉冷却至室温后，放入高真空烧结炉中在200-400℃保温2-4h后，1250-1290℃保温0.5-2小时。实施例1：Q235钢管长度为30mm，直径为30mm，厚3mm。合金粉末10g，环氧树脂0.06g，无水酒精2ml。将合金粉末、环氧树脂与无水酒精混合均匀后均匀冷喷涂覆于Q235钢管内壁上，合金粉末涂覆厚度为3.5mm，干燥时间3h，干燥温度120℃，放入高真空烧结炉中在200℃保温4h后，1250℃保温2h。测得烧结制品涂层厚度0.73mm。用CS350电化学工作站进行电化学测试，腐蚀液为3.5wt％NaCl溶液，以1mV/s的速度进行扫描，腐蚀面积为1cm2，电位扫描区间为－0.1～1V。测得腐蚀电流密度I0：1.45E-7A/cm2，腐蚀电位E0:－0.135V。实施例2：Q235钢管长度为30mm，直径为50mm，厚5mm。合金粉末20g，环氧树脂0.15g，无水酒精4ml。将合金粉末、环氧树脂与无水酒精混合均匀后均匀冷喷涂覆于Q235钢管内壁上，合金粉末涂覆厚度为4.0mm，干燥时间6h，干燥温度80℃，放入高真空烧结炉中在400℃保温2h后，1290℃保温0.5h。测得烧结制品涂层厚度0.78mm。按实施例1的方法进行电化学测试，测得腐蚀电流密度I0：1.47E-7A/cm2，腐蚀电位E0:－0.137V。实施例3：Q235钢管长度为20mm，直径为60mm，厚6mm。合金粉末40g，环氧树脂0.3g，无水酒精8ml。将合金粉末、环氧树脂与无水酒精混合均匀后均匀冷喷涂覆于Q235钢管内壁上，合金粉末涂覆厚度为4.3mm，干燥时间4.5h，干燥温度100℃，放入高真空烧结炉中在300℃保温3h后，1260℃保温1.5h。测得烧结制品涂层厚度0.82mm。按实施例1的方法进行电化学测试，测得腐蚀电流密度I0：1.49E-7A/cm2，腐蚀电位E0:－0.142V。实施例4：Q235钢管长度为80mm，直径为100mm，厚8mm。合金粉末120g，环氧树脂0.9g，无水酒精24ml。将合金粉末、环氧树脂与无水酒精混合均匀后均匀冷喷涂覆于Q235钢管内壁上，合金粉末涂覆厚度为5.0mm，干燥时间5h，干燥温度100℃，放入高真空烧结炉中在350℃保温2.5h后，1270℃保温1.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末，其特征在于wt％组成为：15.5‑19.5Cr、12.6‑16.6Ni、1.2‑1.6Mn、0.3‑0.5Si、2.2‑2.6Mo、余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末，其特征在于wt％组成为：
15.5-19.5Cr、12.6-16.6Ni、1.2-1.6Mn、0.3-0.5Si、2.2-2.6Mo、余量为Fe。
2.一种如权利要求1所述冷喷涂真空烧结耐腐蚀管用合金粉末的制备方
法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将环氧树脂加入无水酒精搅拌、混合均匀，制得粘结剂；
(2)将合金粉末加入步骤(1)制得的粘结剂中搅拌、混合均匀，制成泥
浆状的合金混合浆料；所述合金粉末wt％组成为：15.5-19.5Cr、12.6-16.6Ni、
1.2-1.6Mn、0.3-0.5Si、2.2-2.6Mo、余量为Fe；
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖逸锋，曾凡检，杨燕，吴靓，许艳飞，钱锦文，陈宇，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43