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该文研究了不同工艺条件,包括重力条件和离心条件下生产的金属基陶瓷内衬.在基本的铝热剂Fe<,2>O<,3>+Al基础上添加SiO<,2>、CrO<,3>、CaO+Al<,2>O<,3>+SiO<,2>、ZrO<,2>和稀土添加剂Y<,2>O<,3>、La<,2>O<,3>.研究了各种添加剂不同添加量、不同的化学配比对陶瓷层显微组织,显微硬度,孔隙度,耐蚀性和力学性能的影响.在普通添加剂中,具有陶瓷釉料成分的CaO+Al<,2>O<,3>+SiO<,2>添加剂,可细化陶瓷层的显微组织,使其致密度提高.CrO<,3>能显著提高陶瓷层性能,使陶瓷层的显微硬度达到1445 kg/mm<2>,耐蚀性的测定值为0.15 g.m<-2>.h<-1>,孔隙度为3.6%.ZrO<,2>并不提高陶瓷层的致密度,但它可起到增韧的作用,在离心反应中它能在铁层和陶瓷层之间形成过渡层,来提高复合钢管的抗压溃强度和抗压剪强度.在稀土添加剂中研究了Y<,2>O<,3>对陶瓷内衬层组织结构的影响,并分析了其作用机理.实验证明,稀土氧化物要与SiO<,2>同时加入.当0.5%Y<,2>O<,3>和2%SiO<,2>同时加入时,Y<,2>O<,3>可起到细化陶瓷显微组织,并且能引起Al<,2>O<,3>晶体凝固中的成分过冷,促使其分枝化,使Al<,2>O<,3>晶体由柱晶趋向枝晶,并且使耐腐蚀率降到0.09g.m<-2>.h<-1>.实验发现La<,2>O<,3>在改变结晶过程和陶瓷层组织形态方面和Y<,2>O<,3>很类似,并且它在提高陶瓷层性能方面效果比Y<,2>O<,3>还要好.耐蚀性的测定值为0.06g.m<-2>.h<-1>Y<,2>O<,3>和La<,2>O<,3>能增强陶瓷层本身的硬度,因此提高了复合钢管的抗压溃强度.由于稀土易在晶界偏聚,与钢管的浸润性差,因此陶瓷层和钢管的结合强度下降,表现为抗压剪强度σs只有14.2Mpa.