RU2009101873A - Эрозионностойкая керметная облицовка для применения в разведке, очистке и химической переработке нефти и газа - Google Patents

Эрозионностойкая керметная облицовка для применения в разведке, очистке и химической переработке нефти и газа Download PDF

Info

Publication number
RU2009101873A
RU2009101873A RU2009101873/02A RU2009101873A RU2009101873A RU 2009101873 A RU2009101873 A RU 2009101873A RU 2009101873/02 A RU2009101873/02 A RU 2009101873/02A RU 2009101873 A RU2009101873 A RU 2009101873A RU 2009101873 A RU2009101873 A RU 2009101873A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
group
metal
mixtures
phase
Prior art date
Application number
RU2009101873/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2437950C2 (ru
Inventor
Джон Роджер ПЕТЕРСОН (US)
Джон Роджер ПЕТЕРСОН
Нарасимха-Рао Венката БАНГАРУ (US)
Нарасимха-Рао Венката БАНГАРУ
Роберт Ли АНТРАМ (US)
Роберт Ли АНТРАМ
Кристофер Джон ФАУЛЕР (US)
Кристофер Джон ФАУЛЕР
Неерадж Сринивас ТИРУМАЛАИ (US)
Неерадж Сринивас ТИРУМАЛАИ
ЧангМин ЧУН (US)
ЧангМин ЧУН
Эмери Бела ЛЕНДВАЙ-ЛИНТНЕР (US)
Эмери Бела ЛЕНДВАЙ-ЛИНТНЕР
Original Assignee
ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани (US)
ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани (US), ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани filed Critical ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани (US)
Publication of RU2009101873A publication Critical patent/RU2009101873A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2437950C2 publication Critical patent/RU2437950C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C22C29/04—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides based on carbonitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/12—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/14—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on borides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/16—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on nitrides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

1. Способ защиты металлических поверхностей, подвергаемых абразивной эрозии твердыми частицами при температурах до 1000°С, при их применении в разведке и добыче, очистке и химической переработке нефти и газа; способ включает стадию обеспечения указанных металлических поверхностей стойкой к высокотемпературной эрозии керметной облицовкой или вставкой, где указанная керметная облицовка или вставка включает: а) керамическую фазу и б) металлическую связующую фазу, ! где указанная керамическая фаза составляет от приблизительно 30 до приблизительно 95 об.% объема указанной керметной облицовки или вставки и ! где указанная керметная облицовка или вставка обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из испытаний на высокотемпературную эрозию/истирание (ИВЭИ), составляющим по меньшей мере приблизительно 5,0, и трещиностойкостью K1C, составляющей по меньшей мере приблизительно 7,0 МПа·м1/2. ! 2. Способ по п.1, где общая толщина указанной стойкой к высокотемпературной эрозии керметной облицовки или вставки составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100 мм. ! 3. Способ по п.1, где указанная стойкая к высокотемпературной эрозии керметная облицовка или вставка обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из ИВЭИ, составляющим по меньшей мере приблизительно 7,0, и трещиностойкостью K1C, составляющей по меньшей мере приблизительно 9,0 МПа·м1/2. ! 4. Способ по п.3, где указанная стойкая к высокотемпературной эрозии керметная облицовка или вставка обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из ИВЭИ, составляющим по меньшей мере приблизительно 10,0, и трещиностойкостью K1C, составляющей по меньшей ме�

Claims (60)

1. Способ защиты металлических поверхностей, подвергаемых абразивной эрозии твердыми частицами при температурах до 1000°С, при их применении в разведке и добыче, очистке и химической переработке нефти и газа; способ включает стадию обеспечения указанных металлических поверхностей стойкой к высокотемпературной эрозии керметной облицовкой или вставкой, где указанная керметная облицовка или вставка включает: а) керамическую фазу и б) металлическую связующую фазу,
где указанная керамическая фаза составляет от приблизительно 30 до приблизительно 95 об.% объема указанной керметной облицовки или вставки и
где указанная керметная облицовка или вставка обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из испытаний на высокотемпературную эрозию/истирание (ИВЭИ), составляющим по меньшей мере приблизительно 5,0, и трещиностойкостью K1C, составляющей по меньшей мере приблизительно 7,0 МПа·м1/2.
2. Способ по п.1, где общая толщина указанной стойкой к высокотемпературной эрозии керметной облицовки или вставки составляет от приблизительно 5 до приблизительно 100 мм.
3. Способ по п.1, где указанная стойкая к высокотемпературной эрозии керметная облицовка или вставка обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из ИВЭИ, составляющим по меньшей мере приблизительно 7,0, и трещиностойкостью K1C, составляющей по меньшей мере приблизительно 9,0 МПа·м1/2.
4. Способ по п.3, где указанная стойкая к высокотемпературной эрозии керметная облицовка или вставка обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из ИВЭИ, составляющим по меньшей мере приблизительно 10,0, и трещиностойкостью K1C, составляющей по меньшей мере приблизительно 11,0 МПа·м1/2.
5. Способ по п.1, где указанную стойкую к высокотемпературной эрозии керметную облицовку или вставку применяют в зонах установок крекинга с псевдоожиженным слоем-катализатором, установок для коксования с псевдоожиженным слоем и установок для флексикокинга в способах очистки и химической переработки нефти.
6. Способ по п.5, где указанные зоны выбраны из группы, состоящей из технологических аппаратов, транспортных трубопроводов и систем трубопроводов, теплообменников, циклонов, скользящих заслонок и направляющих клапанов, питающих сопел, аэрирующих сопел, каналов для термопар, корпусов клапанов, внутренних стояков, отражательных заслонок и их сочетаний.
7. Способ по п.1, где указанную стойкую к высокотемпературной эрозии керметную облицовку или вставку применяют в установках, используемых при разведке и добыче нефти и газа.
8. Способ по п.7, где указанные установки, используемые при разведке и добыче нефти и газа представляют собой грохоты для песка или оборудование для добычи нефти из нефтеносных/битуминозных песков.
9. Способ по п.1, где указанная стойкая к высокотемпературной эрозии керметная облицовка или вставка включает плитки, полученные по технологии порошковой металлургии.
10. Способ по п.9, где указанные плитки выполнены в форме квадратов, прямоугольников, треугольников, шестиугольников, восьмиугольников, пятиугольников, параллелограммов, ромбов, кругов или эллипсов.
11. Способ по п.1, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из элементов группы IV, группы V, группы VI,
Q представляет собой борид,
R выбран из группы, состоящей из Fe, Ni, Co, Mn и их смесей, и
S включает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Cr, Al, Si и Y.
12. Способ по п.11, где R включает по меньшей мере 30 мас.% Fe в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS) и металл, выбранный из группы, состоящей из Ni, Со, Mn и их смесей, и
S дополнительно включает Ti в количестве от 0,1 до 3,0 мас.% в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
13. Способ по п.11, где указанная керамическая фаза (РQ) обладает мультимодальным распределением частиц по размерам, причем указанное мультимодальное распределение частиц включает мелкозернистые частицы размерами приблизительно от 3 до 60 мкм и крупнозернистые частицы размерами приблизительно от 61 до 800 мкм.
14. Способ по п.13, где указанное мультимодальное распределение частиц включает от приблизительно 40 до приблизительно 50 об.% указанных мелкозернистых частиц и от приблизительно 50 до приблизительно 60 об.% указанных крупнозернистых частиц.
15. Способ по п.1, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W, Fe, Mn и их смесей,
Q представляет собой карбонитрид,
R представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Со, Mn и их смесей, и
S включает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Cr, Al, Si и Y.
16. Способ по п.15, где R включает Fe и металл, выбранный из группы, состоящей из Ni, Co, Mn и их смесей,
S включает Cr, по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Al, Si и Y, и по меньшей мере один элемент с переменной валентностью, выбранный из группы, состоящей из Y, Ti, Zr, Hf, Та, V, Nb, Cr, Mo, W, и
где общее массовое содержание указанных Cr, Al, Si, Y и их смесей составляет по меньшей мере 12 мас.%, а общее массовое содержание указанного по меньшей мере одного элемента с переменной валентностью составляет от 0,01 до 5 мас.% в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
17. Способ по п.1, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Si, Mn, Fe, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W и их смесей,
Q представляет собой нитрид,
R представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Со, Mn и их смесей, и
S состоит, по существу, из по меньшей мере одного элемента, выбранного из Cr, Al, Si и Y, и по меньшей мере одного реакционноспособного смачивающего элемента с переменной валентностью, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W и их смесей.
18. Способ по п.17, где S состоит, по существу, из по меньшей мере одного элемента, выбранного из Cr, Si, Y и их смесей, и по меньшей мере одного реакционноспособного смачивающего элемента с переменной валентностью, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W и их смесей, причем общее массовое содержание указанных Cr, Si, Y и их смесей составляет по меньшей мере 12 мас.% в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
19. Способ по п.1, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Al, Si, Mg, Са, Y, Fe, Mn, элементов группы IV, группы V, группы VI и их смесей,
Q представляет собой оксид,
R представляет собой основной металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Mi, Co, Mn и их смесей, и
S состоит, по существу, из по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, состоящей из Cr, Al и Si, и по меньшей мере одного реакционноспособного смачивающего элемента, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, Та, Sc, Y, La и Се.
20. Способ по п.19, где указанная керамическая фаза (PQ) составляет приблизительно от 55 до 95 об.% в расчете на объем указанной керметной облицовки или вставки и диспергирована в указанной металлической связующей фазе (RS) в виде частиц диаметром от приблизительно 100 до приблизительно 7000 мкм.
21. Способ по п.1, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS) и дополнительно включает переосажденную фазу (G),
где (PQ) и (G) диспергированы в (RS), а указанная облицовка или вставка из керметной композиции (PQ)(RS)(G) включает:
(а) приблизительно от 30 до 95 об.% указанной керамической фазы (PQ); по меньшей мере 50 об.% указанной керамической фазы (РQ) представляет собой карбид металла, выбранного из группы, состоящей из Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Мо и их смесей;
(б) от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 об.%, в расчете на общий объем указанной облицовки или вставки из керметной композиции, указанной переосажденной фазы (G) из карбида металла МxСy, где М представляет собой Cr, Fe, Ni, Со, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Мо или их смеси; С представляет собой углерод, а индексы x и y представляют собой целые или дробные численные величины, причем x составляет от 1 до приблизительно 30, а y составляет от 1 до приблизительно 6; и
(в) оставшиеся проценты по объему составляет указанная металлическая связующая фаза (RS), где R представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Со, Mn и их смесей, a S включает, в расчете на общую массу указанной металлической связующей фазы (RS), по меньшей мере 12 мас.% Cr и до приблизительно 35 мас.% элемента, выбранного из группы, состоящей из Al, Si, Y и их смесей.
22. Способ по п.21, дополнительно включающий от приблизительно 0,02 до приблизительно 5 мас.% фазы оксидных дисперсоидов E, в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
23. Способ по п.21, дополнительно включающий от приблизительно 0,02 до приблизительно 5 мас.% фазы и интерметаллических дисперсоидов F, в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
24. Способ по п.21, где указанная керамическая фаза (PQ) включает частицы, имеющие ядро из карбида только одного металла и оболочку из смешанных карбидов Nb, Mo и металла ядра.
25. Способ по п.1, где указанная керамическая фаза включает от приблизительно 50 до приблизительно 95 об.% объема указанной керметной облицовки или вставки, причем указанная керамическая фаза включает карбид хрома, выбранный из группы, состоящей из Cr23C6, Cr7C3, Cr3C2 и их смесей; а указанная металлическая связующая фаза выбрана из группы, состоящей из:
(i) сплавов, содержащих, в расчете на общую массу сплава, от приблизительно 60 до приблизительно 98 мас.% Ni; от приблизительно 2 до приблизительно 35 мас.% Cr; и до приблизительно 5 мас.% элемента, выбранного из группы, состоящей из Al, Si, Mn, Ti и их смесей; и
(ii) сплавов, содержащих от приблизительно 0,01 до приблизительно 35 мас.% Fe; от приблизительно 25 до приблизительно 97,99 мас.% Ni; от приблизительно 2 до приблизительно 35 мас.% Cr; и до приблизительно 5 мас.% элемента, выбранного из группы, состоящей из Al, Si, Mn, Ti и их смесей.
26. Способ по п.25, где указанная керамическая фаза представляет собой Cr23C6, Cr7C3 или их смеси, и где пористость указанной керметной облицовки или вставки составляет от приблизительно 0,1 до менее приблизительно 10 об.%.
27. Способ по п.1, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS) и дополнительно включает X,
где Х представляет собой по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из фазы оксидного дисперсоида E, интерметаллического соединения F и производного соединения G,
где указанная керамическая фаза (PQ) диспергирована в указанной металлической связующей фазе (RS) в виде частиц диаметром приблизительно от 0,5 до 3000 мкм и
указанный Х диспергирован в указанной металлической связующей фазе (RS) в виде частиц размерами приблизительно от 1 до 400 нм.
28. Способ по п.27, где указанная металлическая связующая фаза (RS) включает основной металл R, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Co, Mn и их смесей, и легирующий металл S, выбранный из группы, состоящей из Si, Cr, Ti, Al, Nb, Mo и их смесей.
29. Способ по п.1, где указанная керметная облицовка или вставка представляет собой керметный материал с градиентом состава, полученный способом, включающим стадии:
нагревания металлического сплава, содержащего по меньшей мере один из элементов: хром или титан, до температуры в интервале от приблизительно 600 до приблизительно 1150°С с получением нагретого металлического сплава;
воздействие на нагретый металлический сплав химически активной среды, включающей по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из реакционноспособного углерода, реакционноспособного азота, реакционноспособного бора, реакционноспособного кислорода и их смесей, при температуре от приблизительно 600 до приблизительно 1150°С в течение времени, достаточного для получения прореагировавшего сплава, и
охлаждения указанного прореагировавшего сплава до температуры ниже приблизительно 40°С с получением керметного материала с градиентом состава.
30. Способ по п.29, где указанный металлический сплав включает от приблизительно 12 до приблизительно 60 мас.% хрома и
где указанный прореагировавший сплав представляет собой слой толщиной от приблизительно 1,5 мм до приблизительно 30 мм на поверхности или в объеме указанного металлического сплава.
31. Способ защиты металлических поверхностей, подвергаемых абразивной эрозии твердыми частицами при температурах до 1000°С, при их применении в разведке и добыче, очистке и химической переработке нефти и газа, включающий стадию обеспечения указанных металлических поверхностей стойким к высокотемпературной эрозии керметным покрытием, где указанное керметное покрытие включает: а) керамическую фазу и б) металлическую связующую фазу,
где указанная керамическая фаза составляет от приблизительно 30 до приблизительно 95 об.% объема указанного керметного покрытия, и
где указанное керметное покрытие обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из ИВЭИ, составляющим по меньшей мере приблизительно 5,0.
32. Способ по п.31, где общая толщина указанного стойкого к высокотемпературной эрозии керметного покрытия составляет от приблизительно 1 до приблизительно 5000 мкм.
33. Способ по п.31, где указанное стойкое к высокотемпературной эрозии керметное покрытие обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из ИВЭИ, составляющим по меньшей мере приблизительно 7,0.
34. Способ по п.33, где указанное стойкое к высокотемпературной эрозии керметное покрытие обладает показателем эрозионной стойкости, определенным из ИВЭИ, составляющим по меньшей мере приблизительно 10,0.
35. Способ по п.31, где указанное стойкое к высокотемпературной эрозии керметное покрытие применяют в зонах установок крекинга с псевдоожиженным слоем катализатора, установок для коксования с псевдоожиженным слоем и установок для флексикокинга в способах очистки и химической переработки нефти.
36. Способ по п.35, где указанные зоны выбраны из группы, состоящей из технологических аппаратов, транспортных трубопроводов и систем трубопроводов, теплообменников, циклонов, скользящих заслонок и направляющих клапанов, питающих сопел, аэрирующих сопел, каналов для термопар, корпусов клапанов, внутренних стояков, отражательных заслонок и их сочетаний.
37. Способ по п.31, где стойкое к высокотемпературной эрозии керметное покрытие применяют в установках, используемых при разведке и добыче нефти и газа.
38. Способ по п.37, где указанные установки, используемые при разведке и добыче нефти и газа представляют собой грохот для песка или оборудование для добычи нефти из нефтеносных песков.
39. Способ по п.31, где указанное стойкое к высокотемпературной эрозии керметное покрытие получают путем нанесения покрытия термическим напылением.
40. Способ по п.39, где указанное термическое напыление выбирают из группы, состоящей из плазменного напыления, напыления при сгорании, электродугового напыления, газопламенного напыления, высокоскоростного кислородно-топливного напыления и напыления детонационной пушкой.
41. Способ по п.31, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой по меньшей мере один металл, выбранный из группы, состоящей из элементов группы IV, группы V, группы VI,
Q представляет собой борид,
R выбран из группы, состоящей из Fe, Ni, Co, Mn и их смесей и
S включает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Cr, Al, Si и Y.
42. Способ по п.41, где R включает по меньшей мере 30 мас.% Fe, в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS), и металл, выбранный из группы, состоящей из Ni, Со, Mn и их смесей, и
S дополнительно включает Ti в количестве от 0,1 до 3,0 мас.% в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
43. Способ по п.41, где указанная керамическая фаза (PQ) обладает мультимодальным распределением частиц по размерам, причем указанное мультимодальное распределение частиц включает мелкозернистые частицы размерами приблизительно от 3 до 60 мкм и крупнозернистые частицы размерами приблизительно от 61 до 800 мкм.
44. Способ по п.43, где указанное мультимодальное распределение частиц включает от приблизительно 40 до приблизительно 50 об.% указанных мелкозернистых частиц и от приблизительно 50 до приблизительно 60 об.% указанных крупнозернистых частиц.
45. Способ по п.31, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W, Fe, Mn и их смесей,
Q представляет собой карбонитрид,
R представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Co, Mn и их смесей, и
S включает по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Cr, Al, Si и Y.
46. Способ по п.45, где R включает Fe и металл, выбранный из группы, состоящей из Ni, Со, Mn и их смесей,
S включает Cr, по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из Al, Si и Y, и по меньшей мере один элемент с переменной валентностью, выбранный из группы, состоящей из Y, Ti, Zr, Hf, Та, V, Nb, Cr, Mo, W, и
где общее массовое содержание указанных Cr, Al, Si, Y и их смесей составляет по меньшей мере 12 мас.%, а общее массовое содержание указанного по меньшей мере одного элемента с переменной валентностью составляет от 0,01 до 5 мас.% в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
47. Способ по п.31, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Si, Mn, Fe, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W и их смесей,
Q представляет собой нитрид,
R представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Со, Mn и их смесей, и
S состоит, по существу, из по меньшей мере одного элемента, выбранного из Cr, Al, Si и Y, и по меньшей мере одного реакционноспособного смачивающего элемента с переменной валентностью, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W и их смесей.
48. Способ по п.47, где S состоит, по существу, из по меньшей мере одного элемента, выбранного из Cr, Si, Y и их смесей, и по меньшей мере одного реакционноспособного смачивающего элемента с переменной валентностью, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Cr, Mo, W и их смесей, причем общее массовое содержание указанных Cr, Si, Y и их смесей составляет по меньшей мере 12 мас.% в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
49. Способ по п.31, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), а указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS), где
Р представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Al, Si, Mg, Са, Y, Fe, Mn, элементов группы IV, группы V, группы VI и их смесей,
Q представляет собой оксид,
R представляет собой основной металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Mi, Co, Mn и их смесей, и
S состоит, по существу, из по меньшей мере одного элемента, выбранного из группы, состоящей из Cr, Al и Si, и по меньшей мере одного реакционноспособного смачивающего элемента, выбранного из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, Та, Sc, Y, La и Се.
50. Способ по п.49, где указанная керамическая фаза (PQ) составляет приблизительно от 55 до 95 об.%, в расчете на объем указанного керметного покрытия, и диспергирована в указанной металлической связующей фазе (RS) в виде частиц диаметром от приблизительно 100 до приблизительно 7000 мкм.
51. Способ по п.31, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS) и дополнительно включает переосажденную фазу (G), где (PQ) и G диспергированы в (RS), а указанное покрытие из керметной композиции (PQ)(RS)(G) включает:
(а) приблизительно от 30 до 95 об.% указанной керамической фазы (PQ); по меньшей мере 50 об.% указанной керамической фазы (PQ) представляет собой карбид металла, выбранного из группы, состоящей из Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Мо и их смесей;
(б) от приблизительно 0,1 до приблизительно 10 об.%, в расчете на общий объем указанного покрытия из керметной композиции, указанной переосажденной фазы (G) из карбида металла МхСу, где М представляет собой Cr, Fe, Mi, Co, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Та, Мо или их смеси; С представляет собой углерод, а индексы x и y представляют собой целые или дробные численные величины, причем x составляет от 1 до приблизительно 30, а y составляет от 1 до приблизительно 6, и
(в) оставшиеся проценты по объему составляет указанная металлическая связующая фаза (RS), где R представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Со, Mn и их смесей, a S включает, в расчете на общую массу указанной металлической связующей фазы (RS), по меньшей мере 12 мас.% Cr и до приблизительно 35 мас.% элемента, выбранного из группы, состоящей из Al, Si, Y и их смесей.
52. Способ по п.51, дополнительно включающий от приблизительно 0,02 до приблизительно 5 мас.% фазы оксидных дисперсоидов E, в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
53. Способ по п.51, дополнительно включающий от приблизительно 0,02 до приблизительно 5 мас.% фазы интерметаллических дисперсоидов F, в расчете на массу указанной металлической связующей фазы (RS).
54. Способ по п.51, где указанная керамическая фаза (PQ) включает частицы, имеющие ядро из карбида только одного металла и оболочку из смешанных карбидов Nb, Мо и металла ядра.
55. Способ по п.51, где указанная керамическая фаза включает от приблизительно 50 до приблизительно 95 об.% объема указанного керметного покрытия, причем указанная керамическая фаза включает карбид хрома, выбранный из группы, состоящей из Cr23C6, Cr7C3, Cr3C2 и их смесей; а указанная металлическая связующая фаза выбрана из группы, состоящей из:
(i) сплавов, содержащих в расчете на общую массу сплава от приблизительно 60 до приблизительно 98 мас.% Ni; от приблизительно 2 до приблизительно 35 мас.% Cr; и до приблизительно 5 мас.% элемента, выбранного из группы, состоящей из Al, Si, Mn, Ti и их смесей; и
(ii) сплавов, содержащих от приблизительно 0,01 до приблизительно 35 мас.% Fe; от приблизительно 25 до приблизительно 97,99 мас.% Ni; от приблизительно 2 до приблизительно 35 мас.% Cr; и до приблизительно 5 мас.% элемента, выбранного из группы, состоящей из Al, Si, Mn, Ti и их смесей.
56. Способ по п.55, где указанная керамическая фаза представляет собой Cr23C6, Cr7C3 или их смеси, и где пористость указанного керметного покрытия составляет от приблизительно 0,1 до менее приблизительно 10 об.%.
57. Способ по п.31, где указанная керамическая фаза представляет собой (PQ), указанная металлическая связующая фаза представляет собой (RS) и дополнительно включает X,
где Х представляет собой по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из фазы оксидного дисперсоида Е, интерметаллического соединения F и производного соединения G,
где указанная керамическая фаза (PQ) диспергирована в указанной металлической связующей фазе (RS) в виде частиц диаметром приблизительно от 0,5 до 3000 мкм, и
указанный Х диспергирован в указанной металлической связующей фазе (RS) в виде частиц размерами приблизительно от 1 до 400 нм.
58. Способ по п.57, где указанная металлическая связующая фаза (RS) включает основной металл R, выбранный из группы, состоящей из Fe, Ni, Со, Mn и их смесей, и легирующий металл S, выбранный из группы, состоящей из Si, Cr, Ti, Al, Nb, Mo и их смесей.
59. Способ по п.31, где указанное стойкое к высокотемпературной эрозии керметное покрытие представляет собой керметный материал с градиентом состава, полученный способом, включающим стадии:
нагревания металлического сплава, содержащего по меньшей мере один из элементов: хром или титан, до температуры в интервале от приблизительно 600 до приблизительно 1150°С с получением нагретого металлического сплава;
воздействие на указанный нагретый металлический сплав химически активной среды, включающей по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из реакционноспособного углерода, реакционноспособного азота, реакционноспособного бора, реакционноспособного кислорода и их смесей, при температуре в интервале от приблизительно 600 до приблизительно 1150°С в течение времени, достаточного для получения прореагировавшего сплава, и
охлаждения указанного прореагировавшего сплава до температуры ниже приблизительно 40°С с получением керметного материала с градиентом состава.
60. Способ по п.59, где указанный металлический сплав включает от приблизительно 12 до приблизительно 60 мас.% хрома, и
где указанный прореагировавший сплав представляет собой слой толщиной от приблизительно 1,5 до приблизительно 30 мм на поверхности или в объеме указанного металлического сплава.
RU2009101873/02A 2006-06-30 2007-06-08 Эрозионностойкая керметная облицовка для применения в разведке, очистке и химической переработке нефти и газа RU2437950C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/479,680 US7842139B2 (en) 2006-06-30 2006-06-30 Erosion resistant cermet linings for oil and gas exploration, refining and petrochemical processing applications
US11/479,680 2006-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009101873A true RU2009101873A (ru) 2010-08-10
RU2437950C2 RU2437950C2 (ru) 2011-12-27

Family

ID=38876855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009101873/02A RU2437950C2 (ru) 2006-06-30 2007-06-08 Эрозионностойкая керметная облицовка для применения в разведке, очистке и химической переработке нефти и газа

Country Status (14)

Country Link
US (4) US7842139B2 (ru)
EP (1) EP2052093A1 (ru)
JP (1) JP5286258B2 (ru)
KR (1) KR20090026201A (ru)
CN (1) CN101490292A (ru)
AR (1) AR061725A1 (ru)
AU (1) AU2007269987A1 (ru)
BR (1) BRPI0713068A2 (ru)
CA (1) CA2655172A1 (ru)
MX (1) MX2008016318A (ru)
RU (1) RU2437950C2 (ru)
TW (1) TWI417373B (ru)
WO (1) WO2008005150A1 (ru)
ZA (1) ZA200810858B (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7775279B2 (en) * 2007-12-17 2010-08-17 Schlumberger Technology Corporation Debris-free perforating apparatus and technique
US7757542B1 (en) * 2009-02-03 2010-07-20 Robert J. Jenkins & Company Method for testing abrasion resistance of a test specimen
US8047048B2 (en) * 2009-02-03 2011-11-01 Robert J. Jenkins & Company Test device for refractory material
US8871306B2 (en) * 2009-04-16 2014-10-28 Chevron U.S.A. Inc. Structural components for oil, gas, exploration, refining and petrochemical applications
US20100266790A1 (en) * 2009-04-16 2010-10-21 Grzegorz Jan Kusinski Structural Components for Oil, Gas, Exploration, Refining and Petrochemical Applications
CN102448720B (zh) * 2009-04-16 2015-01-21 雪佛龙美国公司 用于油田、气田、勘探、炼油和石化应用的结构部件
US20110162751A1 (en) * 2009-12-23 2011-07-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Protective Coatings for Petrochemical and Chemical Industry Equipment and Devices
US10357606B2 (en) 2013-03-13 2019-07-23 Tandem Diabetes Care, Inc. System and method for integration of insulin pumps and continuous glucose monitoring
US9476108B2 (en) 2013-07-26 2016-10-25 Ecolab Usa Inc. Utilization of temperature heat adsorption skin temperature as scale control reagent driver
US10047298B2 (en) * 2014-03-12 2018-08-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Internal lining for delayed coker drum
CN104162760B (zh) * 2014-08-01 2017-06-13 德清金烨电力科技有限公司 一种cfb锅炉水冷壁磨损区域的修复方法
WO2016143197A1 (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 三菱重工業株式会社 コーティング層、圧縮機、コーティング層の製造方法、インペラ、インペラの製造方法
CN106793232B (zh) * 2016-12-22 2020-05-01 深芏(中山)科技实业有限公司 一种微波炉或者烤箱腔体的成型方法
US11015474B2 (en) 2018-10-19 2021-05-25 Raytheon Technologies Corporation Geometrically segmented abradable ceramic thermal barrier coating with improved spallation resistance
US11559826B2 (en) 2020-04-10 2023-01-24 S+S Industries Technology Llc Methods for providing flexible and/or elastic coatings on oilfield operational components
US11795538B2 (en) * 2020-07-13 2023-10-24 Ningbo Institute Of Materials Technology & Engineering, Chinese Academy Of Sciences Nano composite coating having shell-simulated multi-arch structure as well as preparation method and application thereof

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US293728A (en) * 1884-02-19 Paper-bag holder
US348598A (en) * 1886-09-07 Geobge w
US369614A (en) * 1887-09-06 pullin
US829824A (en) * 1903-04-02 1906-08-28 Rudolf Zicha Miner's lamp.
US829816A (en) * 1905-01-17 1906-08-28 Frederick John Walton Automatic time-table and advertising device.
US829822A (en) * 1905-02-23 1906-08-28 Gen Electric Trackless trolley.
US829819A (en) * 1905-06-22 1906-08-28 Ray E Wickham Ore-roaster.
US829818A (en) * 1905-12-13 1906-08-28 John William Webb Hat-ventilator.
US829820A (en) * 1906-03-19 1906-08-28 Thomas R Wiley Agricultural gate.
US829823A (en) * 1906-05-10 1906-08-28 Harry L Wyeth Wire-stretcher.
US829821A (en) * 1906-05-18 1906-08-28 Franz Witsch Car-fender.
US4117201A (en) 1976-07-23 1978-09-26 Fansteel Inc. Corrosion and erosion resistant lined equipment
US4137681A (en) 1977-10-06 1979-02-06 A. P. Green Refractories Co. Fastening device for securing wear-resistant tiles to a backing
US4753053A (en) 1985-11-29 1988-06-28 Robert J. Jenkins Anchor for erosion resistant refractory lining
JPH01259117A (ja) * 1988-04-07 1989-10-16 Nippon Steel Corp 熱処理炉用ロール
US5427987A (en) * 1993-05-10 1995-06-27 Kennametal Inc. Group IVB boride based cutting tools for machining group IVB based materials
DE19649285A1 (de) 1996-11-28 1998-06-04 Henkel Kgaa Verfahren zum Schutz von Metalloberflächen gegenüber Korrosion in flüssigen oder gasförmigen Medien
US6044805A (en) 1999-05-06 2000-04-04 The Babcock & Wilcox Company Wall protection from downward flowing solids
US6129967A (en) 1999-06-18 2000-10-10 Tandem Products, Inc. Composite wear structure and method of securing ceramic tiles therein
GB2365025B (en) * 2000-05-01 2004-09-15 Smith International Rotary cone bit with functionally-engineered composite inserts
US6503575B1 (en) * 2000-05-22 2003-01-07 Praxair S.T. Technology, Inc. Process for producing graded coated articles
JP2003193216A (ja) * 2001-12-25 2003-07-09 Tocalo Co Ltd 防食性と耐摩耗性とに優れる溶射皮膜被覆部材およびその製造方法
WO2004104245A2 (en) * 2003-05-20 2004-12-02 Exxonmobil Research And Engineering Company Composition gradient cermets and reactive heat treatment process for preparing same
US7247186B1 (en) 2003-05-20 2007-07-24 Exxonmobil Research And Engineering Company Advanced erosion resistant carbonitride cermets
CN100445407C (zh) * 2003-05-20 2008-12-24 埃克森美孚研究工程公司 抗高温侵蚀-腐蚀的多级金属陶瓷
US7074253B2 (en) 2003-05-20 2006-07-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Advanced erosion resistant carbide cermets with superior high temperature corrosion resistance
US7316724B2 (en) 2003-05-20 2008-01-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service
US7153338B2 (en) 2003-05-20 2006-12-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Advanced erosion resistant oxide cermets
US7431777B1 (en) * 2003-05-20 2008-10-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Composition gradient cermets and reactive heat treatment process for preparing same
US7175687B2 (en) 2003-05-20 2007-02-13 Exxonmobil Research And Engineering Company Advanced erosion-corrosion resistant boride cermets
CN100359031C (zh) * 2003-05-20 2008-01-02 埃克森美孚研究工程公司 具有优异的抗高温腐蚀性的高级抗侵蚀碳化物金属陶瓷
JP2007530777A (ja) 2003-05-20 2007-11-01 エクソンモービル　リサーチ　アンド　エンジニアリング　カンパニー 長期間高温下使用に供される耐侵食・腐蝕性炭化物サーメット
US7175686B2 (en) 2003-05-20 2007-02-13 Exxonmobil Research And Engineering Company Erosion-corrosion resistant nitride cermets
JP2005206930A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Nippon Steel Hardfacing Co Ltd 耐ビルドアップ性、耐熱衝撃性、耐摩耗性に優れたハースロールとその溶射材料
US7731776B2 (en) 2005-12-02 2010-06-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Bimodal and multimodal dense boride cermets with superior erosion performance
JP5193060B2 (ja) * 2005-12-20 2013-05-08 ハー．ツェー．スタルク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 金属ホウ化物
US8034153B2 (en) * 2005-12-22 2011-10-11 Momentive Performances Materials, Inc. Wear resistant low friction coating composition, coated components, and method for coating thereof

Also Published As

Publication number Publication date
MX2008016318A (es) 2009-01-21
KR20090026201A (ko) 2009-03-11
BRPI0713068A2 (pt) 2012-07-17
AR061725A1 (es) 2008-09-17
TW200815575A (en) 2008-04-01
US7842139B2 (en) 2010-11-30
JP2009542908A (ja) 2009-12-03
RU2437950C2 (ru) 2011-12-27
CN101490292A (zh) 2009-07-22
ZA200810858B (en) 2009-10-28
US20110094627A1 (en) 2011-04-28
US8317940B2 (en) 2012-11-27
EP2052093A1 (en) 2009-04-29
US8361244B2 (en) 2013-01-29
TWI417373B (zh) 2013-12-01
US20080003125A1 (en) 2008-01-03
WO2008005150A1 (en) 2008-01-10
US8323423B2 (en) 2012-12-04
JP5286258B2 (ja) 2013-09-11
US20110104383A1 (en) 2011-05-05
US20110104384A1 (en) 2011-05-05
CA2655172A1 (en) 2008-01-10
AU2007269987A1 (en) 2008-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009101873A (ru) Эрозионностойкая керметная облицовка для применения в разведке, очистке и химической переработке нефти и газа
AU2006323112B2 (en) Bimodal and multimodal dense boride cermets with superior erosion performance
US7288132B2 (en) Advanced erosion resistant carbide cermets with superior high temperature corrosion resistance
AU2004242137B2 (en) Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service
ZA200509374B (en) Erosion-corrosion resistant carbide cermets for long term high temperature service
AU2004242139B2 (en) Advanced erosion-corrosion resistant boride cermets
ZA200509368B (en) Multi-scale cermets for high temperature erosion-corrosion service
EP1631694B1 (en) Erosion-corrosion resistant carbide cermets for long term high temperature service
ZA200509373B (en) Advanced erosion resistant carbide cermets with superior high temperature corrosion resistance
JP2007502373A (ja) 高性能耐侵食性炭窒化物サーメット
Chun et al. Erosion–Corrosion‐Resistant Titanium Diboride Cermets for High‐Temperature Process Applications
KR20010017861A (ko) 붕화크롬 코팅
MXPA05012059A (en) Advanced erosion resistant carbide cermets with superior high temperature corrosion resistance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150609