Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
IRON-BASED POWDER MATERIAL FOR SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP STAGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/074214
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to powder metallurgy, and more particularly to iron-based powder materials which can be used in the manufacture of components operating in aggressive environments, for example stages of submersible centrifugal pumps for extracting oil. The present iron-based powder material for submersible centrifugal pump stages, containing carbon, nickel and molybdenum, is characterized in that it additionally contains tungsten in the following component ratio (wt%): 0.1-0.9 carbon; 6.0-26.0 nickel; 0.9-9.1 molybdenum; 0.06-2.75 tungsten; the remainder iron. The technical result is a decrease in the residual porosity of the structure of the material, said structure becoming homogeneous upon sintering, and an increase in the mechanical strength and hardness of the material.

Inventors:
SHIPATCHEV ALEXEI BORISOVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2015/000729
Publication Date:
May 04, 2017
Filing Date:
October 30, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
OILFIELD EQUIPMENT DEV CENTER LTD (SC)
SHIPATCHEV ALEXEI BORISOVICH (RU)
International Classes:
C22C33/02; C22C38/12; F04D29/02
Foreign References:
RU2014122012A2015-12-10
RU2193115C22002-11-20
US4954171A1990-09-04
JPS6439349A1989-02-09
JP2004307950A2004-11-04
RU2180015C22002-02-27
Attorney, Agent or Firm:
SAKOVICH, Vladimir Dmitrievich (RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Порошковый материал на основе железа для ступеней погружных центробежных насосов содержащий углерод, никель, и молибден, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вольфрам, при следующем соотношении компонентов, мае. %:

• Углерод - 0,1 - 0,9

• Никель - 6,0 - 26,0

• Молибден - 0,9 - 9,1

· Вольфрам- 0,06 - 2,75

• Железо - Остальное

Description:
ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА ДЛЯ СТУПЕНЕЙ ПОГРУЖНЫХ

ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым материалам на основе железа, используемым для изготовления деталей, работающих в агрессивных средах, например, ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов) погружных центробежных насосов для добычи нефти.

ПРЕДШЕВСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.

Известен порошковый коррозионно-стойкий материал на основе железа, содержащий углерод, никель, молибден, хром и медь, введенную методом инфильтрации при следующем соотношении компонентов, мае. %:

• Углерод - ОД - 0,3

• Никель - 10 - 15

• Молибден - 2 - 3

· Хром - 16 - 20

• Медь - 15 - 30

• Железо - Остальное

(см. патент РФ Jfe 2302477, МПК С22СЗЗ/02, публ.10.07.2007)

Основным недостатком данного материала является наличие хрома, что требует использования в процессе спекания более высокой температуры и опасной водородной атмосферы. Кроме того большое содержание легирующих элементов в составе данного материала существенно увеличивает его стоимость.

Известен порошковый коррозионно и износостойкий материал на основе железа, предназначенный для изготовления ступеней (рабочих колес и направляющих аппаратов) погружных центробежных насосов содержащий углерод, никель, молибден и медь введенную методом инфильтрации при следующем соотношении компонентов, мае. %:

• Углерод - 0 - 1,5

• Никель - 0,5 - 15,0

• Молибден - 0 - 2,5

· Медь - 10,0 - 20,0

• Железо - Остальное (см. патент РФ N° 2193115, МП F04D13/08, F04D29/02, С22СЗЗ/02, публ.20.11.2002). Данный материал выбран в качестве прототипа, как материал того же назначения, обладающий наиболее близким составом к заявленному материалу.

Недостатком данного материала является использование меди для обеспечения минимальной остаточной пористости материала после спекания, поскольку медь в таком количестве не образует гомогенного соединения с основным материалом - железом, в результате чего после спекания образуется гетерогенная структура, не обеспечивающая необходимой гидроабразивной износостойкости, при этом прочность и твердость поверхности получаемого материала, существенно не улучшаются и после применения дополнительных физико-химических способов упрочнения, например, закалки, старения или азотирования.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в получении после спекания гомогенной структуры материала с низкой остаточной пористостью, что обеспечивает высокие характеристики по механической прочности и твердости материала, которые могут быть существенно улучшены после проведения дополнительных физико-химических способов упрочнения, например, закалки, старения или азотирования.

Указанный технический результат достигается тем, что порошковый материал на основе железа для ступеней погружных центробежных насосов содержащий углерод, никель, и молибден дополнительно содержит вольфрам при следующем соотношении компонентов, мае. %:

• Углерод - 0,1 - 0,9

• Никель - 6,0 - 26,0

· Молибден - 0,9 - 9, 1

• Вольфрам- 0,06 - 2,75

• Железо - Остальное

Предложенные порошковые составы позволяют получить после спекания гомогенную структуру материала с низкой остаточной пористостью, что обеспечивает высокие характеристики по механической прочности и твердости материала, которые также могут быть улучшены после проведения дополнительных физико-химических способов упрочнения, например, закалка, старение или азотирование.