[發(fā)明專利]具有高韌性的銅-鎳-錫合金

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711126963.6
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN107881362B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: W·雷蒙德·克里布;查德·A·芬克拜納;弗里茨·C·格倫辛
• 申請（專利權(quán)）人: 美題隆公司
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 樊曉煥;金小芳

本發(fā)明披露了一種銅?鎳?錫亞穩(wěn)合金，其具有改善的沖擊強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延展性的組合。該合金通過包括固溶退火、冷加工和亞穩(wěn)硬化在內(nèi)的加工處理步驟形成。這些處理步驟包括第一熱處理/均質(zhì)化步驟，隨后為熱加工、固溶退火、冷加工、以及第二熱處理/亞穩(wěn)硬化步驟。所制得的亞穩(wěn)合金可應(yīng)用于要求高強(qiáng)度和延展性的應(yīng)用，例如用于油氣工業(yè)中的管線和管道。

本申請是國際申請?zhí)枮镻CT/US2014/035179、國際申請日為2014年4月23日的PCT國際申請進(jìn)入中國階段后國家申請?zhí)枮?01480023359.9、發(fā)明名稱為“具有高韌性的銅-鎳-錫合金”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本申請要求于2013年4月23日提交的美國臨時(shí)申請No.61/815,158的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及具有包括高沖擊韌性、高強(qiáng)度和良好延展性在內(nèi)的綜合性能的銅-鎳-錫亞穩(wěn)(spinodal)合金。本文中還披露了該合金的制備和使用方法。

背景技術(shù)

由于鉆井環(huán)境(腐蝕、溫度)和作業(yè)條件(振動(dòng)、沖擊載荷、扭曲載荷)方面的原因，井下油氣勘探存在一系列嚴(yán)苛的要求。高強(qiáng)度(>75ksi YS)銅合金(如銅鈹合金、鋁青銅合金和類似的析出硬化型合金)所具有的沖擊特性遠(yuǎn)低于具有類似強(qiáng)度等級的鋼、鎳或其他合金。因此，需要其他的材料。

發(fā)明內(nèi)容

本公開涉及銅-鎳-錫亞穩(wěn)合金、以及該合金的制備和使用方法。這些合金具有令人驚訝的高沖擊韌性和強(qiáng)度，并具有良好的延展性等其他性能。這些特性對于制造用于油氣鉆探/勘探以及其他工業(yè)中的管道、管線、桿、以及其他具有對稱形狀的產(chǎn)品而言是至關(guān)重要的。

下文中更具體地披露了本發(fā)明的這些以及其他的非限制性特性。

附圖說明

下面為附圖簡要說明，這些說明是為了示出本文所披露的示例性實(shí)施方案，而并非是為了對其加以限制。

圖1為本公開中所用的處理工序的圖示。

具體實(shí)施方式

通過參照本公開中所包括的優(yōu)選實(shí)施方案和實(shí)例的如下詳細(xì)描述，可更容易理解本公開內(nèi)容。在如下說明書和隨附權(quán)利要求書中，將會(huì)提及若干用語，這些用語應(yīng)定義為具有如下含義。

除非上下文中另有明確說明，否則單數(shù)形式的“一個(gè)”、“一種”和“所述”包括多個(gè)指代物的情況。

本說明書和權(quán)利要求書中所用的用語“包括”可包括“由…構(gòu)成”和“基本上由…構(gòu)成”的實(shí)施方案。

數(shù)值應(yīng)理解為包括減少到相同有效數(shù)字位數(shù)時(shí)相同的數(shù)值、以及與所述值之間的差值小于本申請中所述的用以確定該值的常規(guī)測量技術(shù)的試驗(yàn)誤差的數(shù)值。

本文中所披露的全部范圍均包括所列的端值，并且是可獨(dú)立組合的(例如，范圍“2g至10g”包括端值2g和10g，并且包括全部的中間值。

本文所用的表示近似的用語可用于修飾任何數(shù)量，其中這些數(shù)量可發(fā)生改變而不會(huì)造成與之相關(guān)的基本功能的變化。因此在一些情況中，被諸如“大約”和“基本上”等用語修飾的數(shù)值可以并不局限于所指定的精確值。修飾用詞“大約”應(yīng)理解為披露了兩個(gè)端值的絕對值所限定的范圍。例如，表述“約2至約4”也披露了范圍“2至4”。

術(shù)語“室溫”指20℃至25℃的范圍。

本公開的銅-鎳-錫亞穩(wěn)合金具有與鋼、鎳合金、鈦合金及其他銅合金相當(dāng)或更高的高沖擊韌性，并且還具有良好的強(qiáng)度和延展性。本文所用的高沖擊強(qiáng)度部分地與高抗缺口斷裂性(notch failure resistance)相關(guān)。因此，本發(fā)明的合金具有高缺口強(qiáng)度比。