熱頂頭作為無縫鋼管生產(chǎn)中的關(guān)鍵工藝件,其質(zhì)量的好壞和使用壽命的長(zhǎng)短,將直接影響鋼管生產(chǎn)的產(chǎn)量和質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)采用新型Cr3C2基金屬陶瓷材料研制熱頂頭,以提高熱頂頭耐熱及耐磨性能。Cr3C2化合物材料具有抗高溫氧化、極耐磨且抗彎強(qiáng)度高的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)首先通過真空碳化得到晶型合理、粒度細(xì)小均勻的碳化鉻粉末,進(jìn)而制備Cr3C2/Ni金屬陶瓷粉末,并對(duì)復(fù)合粉做DTA、X-ray衍射的定性、定量分析,優(yōu)化制定出Cr3C2/Ni金屬陶瓷的擴(kuò)散燒結(jié)溫度。采用兩種途徑研制新型耐熱耐磨無縫鋼管頂頭,即由Cr3C2基金屬陶瓷材料制備整體頂頭及在H13鋼表面進(jìn)行火焰噴涂、等離子噴涂和爆炸噴涂等處理加真空擴(kuò)散燒結(jié)的工藝制備梯度材料的熱頂頭。借助差熱分析、掃描電鏡、能譜分析、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)等分析測(cè)試手段,分析了熱頂頭的使用性能。本文通過在H13鋼表面進(jìn)行火焰噴涂、等離子噴涂和爆炸噴涂,然后擴(kuò)散燒結(jié)的工藝制備梯度材料的熱頂頭,實(shí)驗(yàn)表明爆炸噴涂表面處理后熱頂頭基體與表層結(jié)合較好。實(shí)驗(yàn)對(duì)爆炸噴涂的基體和過渡層進(jìn)行了詳細(xì)的成份和組織分析。制備新型材料整體頂頭時(shí),因壓坯細(xì)長(zhǎng)致壓制密度分布不均,從而使整體頂頭成型困難,這有待進(jìn)一步研究解決。