CN114427541A - 一种潜油泵轴套及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油采油设备技术领域，公开了一种潜油泵轴套及应用，轴套本体由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的(改善室温和高温性能、控制晶粒大小等)微量元素组成。所述微量元素为铌和钒。所述轴套本体的具体质量分数为：碳氮化钛固溶体50％～55％，镍32％～38％，钴3％～8％，铬3％～6％，其它微量元素(铌、钒)≤2％。本发明通过由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的微量元素组成，相比硬质合金更好的耐磨、耐腐蚀性能，成本更低。
Description
技术领域
本发明属于石油采油设备技术领域，尤其涉及一种潜油泵轴套及应用。
背景技术
目前：石油采油设备——潜油电泵中的电机、离心泵、保护器、分离器轴的旋转支持、扶正、止推和密封，如滑动轴承套、电机轴承、扶正器轴承，应用于高速旋转、砂砾冲蚀和腐蚀性气体等恶劣工况中，使用温度一般为150℃至200℃。现有的潜油泵轴套多采用硬质合金材料，耐磨性较差，且容易被腐蚀，使用成本较高。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的潜油泵轴套多采用硬质合金材料，耐磨性较差，且容易被腐蚀，使用成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种潜油泵轴套及应用。
本发明是这样实现的，一种潜油泵轴套设置有：
轴套本体；所述轴套本体前端设置有环形开槽；
所述轴套本体由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的(改善室温和高温性能、控制晶粒大小等)微量元素组成。
进一步，所述微量元素为铌和钒。
进一步，所述轴套本体的具体质量分数为：碳氮化钛固溶体50％～55％，镍32％～38％，钴3％～8％，铬3％～6％，其它微量元素(铌、钒)≤2％。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的微量元素组成，相比硬质合金更好的耐磨、耐腐蚀性能，成本更低。Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的主要原料是钛，钛在地球上的贮藏量为传统的WC基硬质合金刀具材料的主要原料钨的70倍，所以它还具有极大的资源优势，受到了世界各国的重视。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的潜油泵轴套的结构示意图；
图中：1、轴套本体；2、环形开槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种潜油泵轴套，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明提供的潜油泵轴套包括轴套本体1和环形开槽2。
本实施例的轴套本体由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为主要粘接剂，以及一些其他稀有金属作为调节产品性能的(改善室温和高温性能、控制晶粒大小等)微量元素组成。
作为优选，微量元素为铌和钒。
作为优选，轴套本体的具体质量分数为：碳氮化钛固溶体50％～55％，镍32％～38％，钴3％～8％，铬3％～6％，其它微量元素(铌、钒)≤2％。
衡量耐磨性能的主要指标为硬度，Ti(CN)碳氮化钛基金属陶瓷和其它钨钴硬质合金都是通过粉末冶金技术将硬质相和粘接相在高温下烧结而成，在同等条件下，硬质合金硬质相为碳化钨(WC)，其硬度为1780kg/cm3，金属陶瓷硬质相为碳氮化钛固溶体，兼具tic和tin的优点，并还具有比TiC和TiN更高的硬度，更好的耐磨性和热稳定性等性能优点，碳化钛硬度为3200kg/cm3，碳化钛硬度范围为8～9莫氏硬度，两者硬度均大于碳化钨，且在导热、导电率方面，金属陶瓷具有明显的优势，在摩擦时，金属陶瓷的热量均可迅速带走，不产生高温热聚集效应，同时tin和tic的摩擦系数均小于硬质合金，其在高温下产生的tio2是一种辅助润滑剂，因此，金属陶瓷耐磨性更具优势。
Ticn基金属陶瓷，其硬质相组成成分tic和tin，均是很稳定的碳化物和氮化物，而wc相较更容易发生氧化。ticn基金属陶瓷在5％硝酸、50％氢氧化钠溶液中，其耐腐性能均比yg8硬质合金耐腐，且ticn基金属陶瓷的粘接相愈多，耐腐性更好。
钨是一种稀有金属，是一种分布较广泛的元素，几乎遍见于各类岩石中，但含量较低。钨在地壳中的含量为0.001％，在花岗岩中含量平均为1.5×10-6，这种特性导致其提取难度非常大，通常只能用有机溶剂萃取法及离子交换法分离提取。
地球表面十公里厚的地层中，含钛达千分之六，比铜多61倍，在地壳中的含量排第十位(地壳中元素排行：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)，随便从地下抓起一把泥土，其中都含有千分之几的钛，世界上储量超过一千万吨的钛矿并不稀罕。
地壳中钛资源远远高于钨资源，且钨作为稀有金属，其价格定比钛高。
Ticn基金属陶瓷密度为6.5～7.2g/cm3，而钨钴类硬质合金普遍在14g/cm3以上，金属陶瓷密度不到硬质合金的一半，同等重量下，金属陶瓷的数量是硬质合金2倍多，所以具有极大的成本优势。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种潜油泵轴套，其特征在于，所述潜油泵轴套设置有：
轴套本体；
所述轴套本体的具体质量分数为：碳氮化钛固溶体50％～55％，镍32％～38％，钴3％～8％，铬3％～6％，其它微量元素铌、钒≤2％。
2.如权利要求1所述的潜油泵轴套，其特征在于，所述轴套本体前端设置有环形开槽。
3.如权利要求2所述的潜油泵轴套，其特征在于，所述轴套本为筒体，不带槽。
4.如权利要求1所述的潜油泵轴套，其特征在于，所述轴套本体由碳化钛、氮化钛的金属固溶体作为硬质相，以镍粉、钴粉做为粘接剂，以及稀有金属作为调节产品性能的微量元素组成。
5.如权利要求4所述的潜油泵轴套，其特征在于，所述微量元素为铌和钒。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述潜油泵轴套在石油采油设备中的应用。
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