一種非晶態合金材料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種非晶態合金材料及其制備方法,所述非晶態合金材料由鐵、硅、鉻、鎳、錳和硼組成,具有高達95%的非晶態保護層,無定點陣結構,無晶間、晶面,它隨機分布于材料涂層之中;制備方法為快速凝固法;所述非晶態合金材料具有抗磨損性能、抗腐蝕性能、抗高溫性能,在高溫、強腐蝕的環境下,依舊有良好的硬度及耐磨損性;在高溫、強磨損環境下,依舊有良好的抗腐蝕性,該非晶態合金材料可以保證原本容易被磨耗、腐蝕損壞的設備數倍延長耐磨、防腐時間,適合規模化工業生產的需要。
【專利說明】一種非晶態合金材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金材料及其制備方法,尤其是一種非晶態合金材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]自然界的各種物質的微觀結構可以按其組成原子的排列狀態分為兩大類:有序結構和無序結構。晶體是典型的有序結構,而氣體、液體和非晶態固體屬于無序結構。非晶態固體材料又包括非晶態無機材料(如玻璃)、非晶態聚合物和非晶態合金(又稱金屬玻璃)等類型。
[0003]非晶態合金的結構特點為:原子在三維空間呈拓撲無序狀排列,不存在長程周期性,但在幾個原子間距的范圍內,原子的排列仍然有著一定的規律,因此可以認為非晶態合金的原子結構為“長程無序,短程有序”。通常定義非晶態合金的短程有序區小于1.5nm,即不超過4-5個原子間距,從而與納米晶或微晶相區別=短程有序可分為化學短程有序和拓撲短程有序兩類。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在于提供一種非晶態合金材料。
[0005]本發明所要解 決的另一技術問題在于提供上述非晶態合金材料的制備方法。
[0006]為解決上述技術問題,本發明的技術方案是:
[0007]—種非晶態合金材料,由鐵、硅、鉻、鎳、錳和硼組成,具有高達95%的非晶態保護層,無定點陣結構,無晶間、晶面,它隨機分布于材料涂層之中。
[0008]優選的,上述非晶態合金材料,軟化點為760°C,熔點為1150°C。
[0009]上述非晶態合金材料的制備方法,為快速凝固法。
[0010]優選的,上述非晶態合金材料的制備方法,為單棍急冷法或氣體霧化法。
[0011]本發明的有益效果是:
[0012]上述非晶態合金材料,具有抗磨損性能、抗腐蝕性能、抗高溫性能,在高溫、強腐蝕的環境下,依舊有良好的硬度及耐磨損性;在高溫、強磨損環境下,依舊有良好的抗腐蝕性,該非晶態合金材料可以保證原本容易被磨耗、腐蝕損壞的設備數倍延長耐磨、防腐時間;非晶態合金材料的堆焊、噴涂兩種施工工藝使得只要是需要抗磨損、抗腐蝕的金屬(如鋼鐵、鋁合金等)部位,非晶態合金材料都可以起到耐磨、防腐的作用;該非晶態合金材料為企業保證生產、施工質量,提升工作效率,降低工程成本創造了必要的條件,適合規模化工業生產的需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明所述的非晶態合金材料的原子結構圖。【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的說明。
[0015]實施例1
[0016]一種非晶態合金材料,由鐵、硅、鉻、鎳、錳和硼組成,具有高達95%的非晶態保護層,無定點陣結構,無晶間、晶面,它隨機分布于材料涂層之中,軟化點為760°C,熔點為1150°C ;其制備方法為單棍急冷法或氣體霧化法,原子結構圖如圖1所示。
[0017]實施例2
[0018]本發明所述非晶態合金材料在石油鉆探中作為焊接鉆桿接頭耐磨帶來使用,其耐磨性是其它諸如美國安科和上海博騰耐磨帶的4倍到6倍,對鉆桿接頭本體提高了 400%的保護,對套管減少了 60%的磨損。
[0019]使用進口的專用耐磨帶的鉆桿最多只能勉強打一口 8000米的深井,而使用本發明所述非晶態合金材料的耐磨帶的鉆桿則可打兩口到三口 8000米的深井。這說明,本發明所述非晶態合金材料可以很好的保護套管和鉆桿接頭,有效地避免了鉆井事故的發生或油氣井的早期報廢。
[0020]不僅如此,本發明所述非晶態合金材料在石油鉆探中還可以應用到其它設備,如萬向軸外殼,加重鉆桿,矯正扶正器,加重扶正器等方面,將非晶態合金噴涂到普通的金屬加重扶正器上面進行保護,可以保證原本只能一次性使用的扶正器可以反復多次使用,從而為企業生產最大限度降低成本。
[0021]上述參照實施例對該一種非晶態合金材料及其制備方法進行的詳細描述,是說明性的而不是限定性的,可按照所限定范圍列舉出若干個實施例,因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改,應屬本`發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種非晶態合金材料,其特征在于:由鐵、硅、鉻、鎳、錳和硼組成,具有高達95%的非晶態保護層,無定點陣結構,無晶間、晶面,它隨機分布于材料涂層之中。
2.根據權利要求1所述的非晶態合金材料,其特征在于:軟化點為760°C,熔點為1150。。。
3.權利要求1或2所述的非晶態合金材料的制備方法,其特征在于:為快速凝固法。
4.根據權利要求3所述的非晶態合金材料的制備方法,其特征在于:為單棍急冷法或氣體霧化法。`
【文檔編號】C22C45/02GK103774064SQ201210400807
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月19日 優先權日:2012年10月19日
【發明者】鄭開利 申請人:天津開元達海洋石油工程發展有限公司