[發明專利]一種用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811269152.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109321885A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 傅宏偉
• 申請（專利權）人: 江蘇艾福泰克能源裝備有限公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C22C30/02;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/54;C23C14/16
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 沈振濤

本發明提供的一種用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料，其組成為：Fe_aCr_bMo_cPd_dW_eNi_fTa_gSi_hB_iBe_jC_k；其中，46≤a≤49，10≤b≤15，5≤c≤10，6≤d≤8，3≤e≤5，3≤f≤5，1≤g≤3，5≤h≤15，3≤i≤5，1≤j≤3，2≤k≤4。該用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料具有較高的強度，耐磨性好，具有一定的抗氧化和耐腐蝕性能，特別適用于頁巖氣開采設備。

技術領域

本發明涉及一種用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料，屬于新材料領域。

背景技術

頁巖氣是指賦存于以富有機質頁巖為主的儲集巖系中的非常規天然氣，是連續生成的生物化學成因氣、熱成因氣或二者的混合，可以游離態存在于天然裂縫和孔隙中，以吸附態存在于干酪根、黏土顆粒表面，還有極少量以溶解狀態儲存于干酪根和瀝青質中。頁巖氣開采設備主要為機械結構設備，由于機械結構之間會產生相對轉動，各部件之間磨損導致有些部件極易損壞，維修頻繁；同時，這些設備往往需要在高溫、高壓等環境下使用；因此，開發適用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料，用于磨損件表面，從而減少維修頻率，對于頁巖氣開采成本控制尤為重要。

發明內容

技術問題：為了解決現有技術的缺陷，本發明提供了一種用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料。

技術方案：本發明提供的一種用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料，其組成為：Fe_aCr_bMo_cPd_dW_eNi_fTa_gSi_hB_iBe_jC_k；其中，46≤a≤49，10≤b≤15，5≤c≤10，6≤d≤8，3≤e≤5，3≤f≤5，1≤g≤3，5≤h≤15，3≤i≤5，1≤j≤3，2≤k≤4。

優選地，所述高耐磨合金涂層材料為非晶質，且孔隙率在0.5％以下。

優選地，所述高耐磨合金涂層材料的孔隙直徑在2微米以下。

本發明還提供了一種用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按各原料的元素配比稱量各元素單質或氧化物，并置于行星球磨機內球磨8-12h，得混合物；將混合物熔融，形成鐵基母合金；

(2)利用物理氣相沉積法將鐵基母合金蒸鍍于基體表面，形成耐磨合金涂層。

有益效果：本發明提供的用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料具有較高的強度，耐磨性好，具有一定的抗氧化和耐腐蝕性能，特別適用于頁巖氣開采設備。

具體實施方式

下面對本發明作出進一步說明。

制備一批高耐磨合金涂層材料：

用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料，其組成為：Fe_aCr_bMo_cPd_dW_eNi_fTa_gSi_hB_iBe_jC_k；其中，46≤a≤49，10≤b≤15，5≤c≤10，6≤d≤8，3≤e≤5，3≤f≤5，1≤g≤3，5≤h≤15，3≤i≤5，1≤j≤3，2≤k≤4。

用于頁巖氣開采設備的高耐磨合金涂層材料的制備，包括以下步驟：