用于制造阀部件的方法以及阀部件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112824552A(43)申请公布日2021.05.21(21)申请号202011278604.4F16K27/06(2006.01)(22)申请日2020.11.16(30)优先权数据16/6883972019.11.19US(71)申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺伊州(72)发明人V·穆鲁格桑R·E·小里德尔(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人周文聘吴鹏(51)Int.Cl.C23C8/56(2006.01)C23C4/10(2016.01)C23C4/129(2016.01)F16K5/04(2006.01)权利要求书1页说明书14页附图7页(54)发明名称用于制造阀部件的方法以及阀部件(57)摘要公开了一种用于制造阀部件的方法和阀部件，该方法包括对粗抽阀部件进行铁素体氮碳共渗，以在阀部件的表面上形成氮化物层，铁素体氮碳共渗包括熔融盐浴渗氮，其中粗抽阀部件由具有基本上铁素体晶体结构的含铁材料形成；以及热喷涂氮化物层的至少一部分以形成热喷涂涂层，热喷涂涂层包括高速空气燃料工艺或高速氧气燃料工艺中的至少一种。阀部件包括具有第一表面和第二表面的块状材料、覆盖所述第一表面的氮化物层的第一部分、覆盖所述第二表面的氮化物层的第二部分、以及覆盖氮化物的所述第二部分的热喷涂涂层，其中所述热喷涂涂层比所述块状材料硬，所述氮化物层比所述块状材料硬，并且所述块状材料具有基本上为铁素体的晶体结构。CN112824552ACN112824552A权利要求书1/1页1.一种用于制造阀部件的方法，包括：对粗抽阀部件进行铁素体氮碳共渗，以在所述阀部件的表面上形成氮化物层，所述铁素体氮碳共渗包括熔融盐浴渗氮，其中所述粗抽阀部件由具有基本上铁素体晶体结构的含铁材料形成；以及热喷涂所述氮化物层的至少一部分以形成热喷涂涂层，所述热喷涂涂层包括高速空气燃料工艺或高速氧气燃料工艺中的至少一种。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述粗抽阀部件包括塞子，所述塞子具有内表面和外表面，所述内表面限定径向地穿过所述塞子的孔，其中所述铁素体氮碳共渗在所述内表面和所述外表面上进行，并且其中在所述外表面上进行热喷涂。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述阀部件包括具有所述内表面和与所述内表面相对的外表面的插入件，其中所述铁素体氮碳共渗在所述内表面和所述外表面上进行，并且其中所述热喷涂在所述内表面上进行。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述热喷涂涂层包括碳化钨粉末。5.根据权利要求1所述的方法，其中对所述粗抽阀部件进行铁素体氮碳共渗进一步包括对所述粗抽阀部件进行氧化工艺以及对所述粗抽阀部件进行淬火工艺。6.根据权利要求1所述的方法，其中对所述粗抽阀部件进行铁素体氮碳共渗进一步包括对所述粗抽阀部件进行抛光工艺。7.一种阀部件，包括：具有第一表面和第二表面的块状材料；覆盖所述第一表面的氮化物层的第一部分；覆盖所述第二表面的氮化物层的第二部分；以及覆盖氮化物的所述第二部分的热喷涂涂层，其中：所述热喷涂涂层比所述块状材料硬，所述氮化物层比所述块状材料硬，并且所述块状材料具有基本上为铁素体的晶体结构。8.根据权利要求7所述的阀部件，其中：所述块状材料具有小于50洛氏硬度的硬度；以及所述氮化物层具有至少60洛氏硬度的硬度。9.根据权利要求7所述的阀部件，其中，所述阀部件包括塞子，所述第一表面限定径向地穿过所述塞子的孔，并且所述热喷涂涂层通过在所述氮化物层的所述第二部分上执行热喷涂涂层而形成。10.根据权利要求9所述的阀部件，其中，所述块状材料是美国钢铁协会4140合金钢或美国钢铁协会4141合金钢中的至少一种。2CN112824552A说明书1/14页用于制造阀部件的方法以及阀部件技术领域[0001]本发明涉及耐用低维护阀。更具体地，本发明涉及阀和/或阀部件，所述阀和/或阀部件已被处理以改善其耐久性，并减少其使用期间所需的维护。背景技术[0002]各种类型的阀广泛用于各种工业中。例如，旋塞阀可用于石油和天然气开采工业。在这样的示例中，可以通过旋塞阀注入浆料，以用于基于水力压裂(压裂)的碳氢化合物资源的开采。在这些类型的应用中，其中具有硬支撑剂颗粒的浆料可以处于高压下，例如15000磅每平方英寸。当浆料被迫通过允许、阻塞和/或节流其流动的阀时，由于高压的浆料，阀和/或组成阀部件的表面可能经受高水平的磨损和/或腐蚀。阀和/或阀部件的过度磨损可导致阀的使用寿命缩短。阀的维护频率的增加和/或使用寿命的缩短可导致依赖于阀的过程的正常运行时间水平减少。例如，在压裂应用中，维护能够暂时停止从压裂场所生产碳氢化合物和/或液压钻井。[0003]在旋塞阀中，某些部件可能在高压环境中受到过度的磨损，例如在加压浆料通