一种球阀阀座无磁合金材料的制作方法

文档序号:17423978发布日期:2019-04-17 02:37阅读:215来源:国知局

本发明属于合金材料领域,具体涉及一种球阀阀座无磁合金材料。



背景技术:

阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件,阀门工作的环境多样,恶劣,对材质的要求很高,目前阀门用的合金钢有多种多样,技术有很大进步,但是仍有很多问题存在,如耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,以提高生产效率,降低成本,提高安全性,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。该发明的阀门用于石油钻井行业,介质含有泥沙等杂质,对普通材料的阀门磨损很大,阀座通常采用yg13等牌号的硬质合金制作。

硬质合金具有导磁性,对于特殊的工况条件下存在缺陷,如介质中存在磁性杂质时,杂质会吸附在阀座上,影响阀门密封性,甚至损坏阀门。常见的不锈钢材料虽然不导磁,但不具有耐磨性。碳化硅材料不导磁,有很高的硬度,但强度低易碎,且不耐磨粒磨损,无法再阀门上使用。

鉴于上述不足,一种不导磁、耐磨性好的阀门座体合金材料是目前行业内急需的。



技术实现要素:

基于上述分析,本发明的目的在于提供了一种不导磁、耐磨性好的球阀阀座无磁硬质合金材料。

为了达到上述目的,本发明采用了以下技术方案:

一种球阀阀座无磁合金材料,按质量百分比计,该球阀阀座无磁合金材料的化学成分组成包括:ni12%;cr3c20.5%-5%;mo0.5%-5%;余量为wc以及其它不可避免的杂质。

进一步的,按质量百分比计,该球阀阀座无磁合金材料的化学成分组成为:ni12%、cr3c24.5%、mo2.5%;余量为wc以及其它不可避免的杂质。

进一步的,按质量百分比计,该球阀阀座无磁合金材料的化学成分组成为:ni12%、cr3c20.5%、mo0.5%;余量为wc以及其它不可避免的杂质。

进一步的,按质量百分比计,该球阀阀座无磁合金材料的化学成分组成为:ni12%、cr3c210%、mo5%;余量为wc以及其它不可避免的杂质。

一种球阀阀座无磁合金材料的制备方法包括以下步骤:

1)将金属粉末ni、cr3c2、mo以及wc按比例混合,在球磨机中球磨,并加入酒精作为球磨介质;

2)将研磨后的粉末在真空环境下干燥,去除酒精,添加成型剂,将粉末制成颗粒状;

3)油压压机模压成型。

4)真空状态下烧结融合。

进一步的,所述金属粉末混合后在球磨机中研磨48小时,球料比为3:1,每千克金属粉末混合物添加2l酒精。

进一步的,所述成型剂加入量为金属粉末质量的8%,成型剂为sd树脂。

进一步的,所述烧结温度为1460℃,烧结时间为12小时,真空度小于20pa。

本发明的有益效果在于:

1.本发明的无磁硬质合金无磁性,不导磁,工件使用过程中不吸附金属杂质。

2.本发明的无磁硬质合金具有高强度、高硬度、高耐磨性的特点,可以满足磨损需求。

具体实施方式

实施例1

球阀阀座无磁合金材料

按质量百分比计,将12%ni、4.5%cr3c2、2.5%mo以及余量为wc的粉末混合后,在球磨机中球磨48小时,球料比为3:1,研磨时每千克金属粉末混合物添加2l酒精作为球磨介质。然后将球磨后的粉末在真空环境下干燥,蒸出酒精。干燥粉末中加入成型剂sd树脂,sd树脂加入量占粉末质量的8%,使粉末具有压制性能,80目过筛制成颗粒状。油压压机模压成型,真空烧结炉烧结成坯体,其中,烧结温度为1460℃,烧结时间为12小时,真空度小于20pa。

本实施例制得的球阀阀座无磁合金材料严格控制各组份的含量以及制备工艺,实现了各组份之间协同作用,从而制备出了以碳化钨-镍为基体,无磁性、力学性能优良的无磁合金。碳化铬与钼固溶于镍内,打乱镍原子磁矩的有序排布,使合金整体不显示磁性。

本实施例制得的球阀阀座无磁硬质合金材料常温下磁导率≤1.2×10-6h/m、磁感应強度≤0.13t。

本实施例制得的球阀阀座无磁硬质合金材料孔隙度<a02b02,硬度>hra89.0,抗弯强度>2200n/mm²。具有良好的耐磨性能。

实施例2

球阀阀座无磁合金材料

按质量百分比计,将12%ni、0.5%cr3c2、0.5%mo以及余量为wc的粉末混合后,在球磨机中球磨48小时,球料比为3:1,研磨时每千克金属粉末混合物添加2l酒精作为球磨介质。然后将球磨后的粉末在真空环境下干燥,蒸出酒精。干燥粉末中加入成型剂sd树脂,sd树脂加入量占粉末质量的8%,使粉末具有压制性能,80目过筛制成颗粒状。油压压机模压成型,真空烧结炉烧结成坯体,其中,烧结温度为1460℃,烧结时间为12小时,真空度小于20pa。

本实施例制得的球阀阀座硬质合金材料常温下磁导率≤3.6×10-5h/m、磁感应強度≤0.68t。

本实施例制得的球阀阀座硬质合金材料孔隙度<a02b02,硬度>hra89.0,抗弯强度>2200n/mm²。

实施例3

球阀阀座无磁合金材料

按质量百分比计,将12%ni、10%cr3c2、5%mo以及余量为wc的粉末混合后,在球磨机中球磨48小时,球料比为3:1,研磨时每千克金属粉末混合物添加2l酒精作为球磨介质。然后将球磨后的粉末在真空环境下干燥,蒸出酒精。干燥粉末中加入成型剂sd树脂,sd树脂加入量占粉末质量的8%,使粉末具有压制性能,80目过筛制成颗粒状。油压压机模压成型,真空烧结炉烧结成坯体,其中,烧结温度为1460℃,烧结时间为12小时,真空度小于20pa。

本实施例制得的球阀阀座硬质合金材料常温下磁导率≤4.8×10-6h/m、磁感应強度≤0.22t。

本实施例制得的球阀阀座硬质合金材料孔隙度<a08b06,硬度>hra85.0,抗弯强度>1600n/mm²。



技术特征:

技术总结
一种球阀阀座无磁合金材料,其特征在于,按质量百分比计,该球阀阀座无磁合金材料的化学成分组成包括:Ni 12%;Cr3C2 0.5%‑5%;Mo 0.5%‑5%;余量为WC以及其它不可避免的杂质。本发明的无磁硬质合金无磁性,不导磁,工件使用过程中不吸附金属杂质。具有高强度、高硬度、高耐磨性的特点,可以满足磨损需求。

技术研发人员:谢贤建;杨守柱;陈琳
受保护的技术使用者:广汉鸿达硬质合金有限责任公司
技术研发日:2019.01.29
技术公布日:2019.04.16
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