热顶头作为无缝钢管生产中的关键工艺件,其质量的好坏和使用寿命的长短,将直接影响钢管生产的产量和质量。本实验采用新型Cr₃C₂基金属陶瓷材料研制热顶头,以提高热顶头耐热及耐磨性能。Cr₃C₂化合物材料具有抗高温氧化、极耐磨且抗弯强度高的特点。实验首先通过真空碳化得到晶型合理、粒度细小均匀的碳化铬粉末,进而制备Cr₃C₂/Ni金属陶瓷粉末,并对复合粉做DTA、X-ray衍射的定性、定量分析,优化制定出Cr₃C₂/Ni金属陶瓷的扩散烧结温度。采用两种途径研制新型耐热耐磨无缝钢管顶头,即由Cr₃C₂基金属陶瓷材料制备整体顶头及在H13钢表面进行火焰喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂等处理加真空扩散烧结的工艺制备梯度材料的热顶头。借助差热分析、扫描电镜、能谱分析、抗剪强度试验等分析测试手段,分析了热顶头的使用性能。本文通过在H13钢表面进行火焰喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂,然后扩散烧结的工艺制备梯度材料的热顶头,实验表明爆炸喷涂表面处理后热顶头基体与表层结合较好。实验对爆炸喷涂的基体和过渡层进行了详细的成份和组织分析。制备新型材料整体顶头时,因压坯细长致压制密度分布不均,从而使整体顶头成型困难,这有待进一步研究解决。