[发明专利]金属玻璃材料及使用该材料的阀门系统

说明书

所属技术领域：

本发明涉及一种金属玻璃材料，特别是金属玻璃材料及使用该材料的阀门系统，属金属材料实用技术领域。

背景技术：

由于传统金属材料在特殊工业使用中常因无法抵抗介质恶劣性能，而不能提高生产产量和降低成本，金属化工材料自二十世纪九十年代起开始得到重视和研究，特别是金属玻璃材料已在国内外军事航天领域得到应用。但是，目前在国内化工、冶金、矿山等行业还没有发现应用金属玻璃材料。

而目前，公知的工业阀门所用的耐腐蚀材料多为316L不锈钢和衬四氟材料，耐高温材料多为WC9高温钢和外接水冷却管线，耐磨损材料多为衬陶瓷和内喷STL材料。但是，由于耐腐蚀耐磨损的性能都不是很强，因而都无法长期应用，使用寿命短，有的造价很高，有的在短时间内就出现质量问题，远远满足不了市场的实际需求。

同样，目前，公知的工业生产流程中与阀门相连接的控制管件所用的耐腐蚀材料多为316L不锈钢和衬四氟材料，耐高温材料多为WC9高温钢和外接水冷却管线，耐磨材料多为衬陶瓷和内喷STL材料。但是，同理都无法长期应用，使用寿命短，有的造价还很高，有的在短时间内就出现质量问题，远远满足不了市场的实际需求。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有高强度、高弹性、高韧性和高抗腐蚀性的金属元素合成金属玻璃材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供运用所述金属玻璃材料的阀门系统，其中包括各种阀门和与阀门相连接的若干管件。

本发明提供了一种金属玻璃材料及使用该材料的阀门系统，其特征在于，所述金属玻璃材料的制备方法如下：将Fe、Zr、Ni等多种金属元素中的几种或者全部根据预定的原子百分比配好，搅拌混合在一起放入炉中高温熔炼，至所有金属元素熔炼成母合金，再先后经高温核化和高温晶化，最后使各金属元素微晶均匀析出成型。

该金属玻璃材料的组成金属元素还包括：Cu、be、Ti、AL、Co、Y、Cr、B、p、Nb、w、Mn、Mo、C等。

该金属玻璃材料的组成元素熔炼温度约为1650℃～1750℃。

该金属玻璃材料的高温核化温度为800℃-900℃，其高温晶化温度为700℃-800℃。

该金属玻璃材料的组成元素及含量原子百分比包括如下八例：

例1：Zr58％、Cu20％、Ni10％、Ti5％、be5％、C2％

例2：Zr55％、Ni10％、Cu17％、AL10％、Nb4％、be2％、Ti2％、C1.5％

例3：ni40％、Cu18％、Zr33％、Ti4％、Nb5％

例4：ni50％、mo25％、nb5％、Cr15％、p10％

例5：Fe45％、Cr5％、Co5％、Mo12.5％、Mn11％、C14％、B6％、Y1.5％

例6：Fe68％、Cr11％、p15％、C6％

例7：Fe60％、Co2％、Zr20％、Mo8％、w4％、B5％

例8：Fe50％、Ni30％、Co2％、Mo8％、w4％、Zr6％

使用所述的金属玻璃材料制做阀门系统的过程中通常包括粉压制作法和模型浇压铸法两种制作方法。

使用该材料的阀门系统包括球阀、闸阀、浆料阀等阀门，其阀门的NPT螺纹、阀体、阀杆、阀芯、压兰皆采用金属玻璃材料构成，即使用该材料的阀门系统通常并非所有部件皆采用所述金属玻璃材料，而是只有部分结构，通常是需要经常与高酸，高碱等流体接触的部件和结构使用所述金属玻璃材料。

使用该材料的阀门系统还进一步包括其设有端口可与各种不同的阀门相连接的金属玻璃管件，包括直通管、三通管和角弯管等。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和优点：本发明的金属玻璃材料及使用该材料的阀门系统，其金属玻璃材料的断裂强度达3500mpa，比一般钢的强度高6倍；弹性也比一般金属好，弯曲形变可达50％以上；同时具有较高的韧性，当断裂强度为2600mpa时，仍可进行形变30％-50％的冷轧钢加工，维氏硬度HV可达1000mpa时，相当于高硬度工具钢水平，另外含Cr的铁基金属玻璃其抗腐蚀性能优于不锈钢材料。因此，本发明的一种金属元素合成玻璃材料不仅具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损和高强度、低热胀的特点，而且使用寿命比现有金属材料高2-5倍，重量轻3/5-1/2，价格低，使用价值高，特别适用于特殊工业领域，使用该材料的阀门系统就是该材料优越性的充分体现，也使得本发明的阀门系统比普通的阀门系统具有上述所有的优越性，耐腐蚀，耐磨，耐热等。

附图说明