阀球、阀座的作用是单向地控制油流的流动，是在一种十分恶劣的条件下工作的。其工作介质为气、水、油、砂、蜡、胶质沥青等多种成份，是一种随机变化的、非均匀的三相介质。它以6~15冲/分的频率周期交变地开启、关闭，抽汲的液体以平均0.3~1米/秒的速度携带一些机械杂质高速地流过，剧烈地冲刷着阀球、阀座和阀罩，球与座、罩之间又产生撞击，在含砂量大的油井中，会使球和座间的密封面破坏得更加迅速，这种破坏属机械磨损。由于阀球的磨损大，所以要求阀球具有高硬度，耐磨性高等性能，因此优先考虑硬质合金阀球。

硬质合金阀球是一种性能介于陶瓷与高速钢之间的工具与结构材料，具有高硬度，高强度，高密度，耐腐蚀，耐高温，抗氧化性和膨胀系数小等综合性能。其寿命是钢的十几倍乃至几十倍。硬质合金阀球可以保证在恶劣环境下长期工作，是一种理想的选择。




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在多数油井中都含有腐蚀介质，它们对阀的腐蚀性破坏尤为严重。原油中含有H₂S、CI^-、O、H^-、CO及细菌、盐、碱等能与金属发生化学或电化学反应，使金属受到腐蚀。在机械磨损和化学腐蚀的双重作用下，阀球和阀座精度下降，密封性遭到破坏，其表现为表面形成许多不规则的蚀坑、片状剥落、网状沟等，进而使阀完全失效，泵效显著下降。

硬质合金阀球是以碳化钨为主要原料，以钻作胶结金属的硬质合金阀球。硬质合金阀球能较好地适应油井的工作条件，这是由于硬质合金阀球具有优越的性能:1.良好的物理性能:硬质合金阀球硬度高，对于油井的液面冲击抵抗力强，耐冲刷(冲击韧性较差是硬质合金的缺点，但由于阀球与座、罩之间不是刚性冲击，而是在一种充满了液体介质的状态下工作的，油井液可起到缓冲的作用，这就弥补了这一不足)多高耐磨，其耐磨性能比最好的高速钢高出15~20倍。2.化学性能稳定:硬质合金阀球耐高温、抗氧化、抗各种介质(酸、碱、盐、多种气体等)的腐蚀。




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在稠油井中由于含有大量的胶质沥青成份，使原油的比重加大，粘度成千百倍地增加，原油流动的粘滞阻力显著增大，使抽油泵阀球的下落速度减慢，产生了关闭的滞后现象，造成了较大的漏失，从而降低了泵的充满系数和泵效。提高稠油井中阀球下落速度，可增大球径R和增加球的密度与稠油密度(p-p₀)的差值两种途径。增大阀球直径受到泵径和稠油井条件的限制，不会有较大的增值范围，也不一定收到良好的效果，增加(p-p₀)的差值，即是增加阀球的密度，也就是选择密度大的材料制造阀球，硬质合金阀球是一种很好的选择。

硬质合金阀球的比重可高达14甚至还高，较钢的比重提高70%以上，会使稠油井中阀球的下落速度明显提高，抽油泵的性能得到改善，有利于阀球的正常工作。硬质合金阀球应用于抽油泵中，无论是在稀油井，还是稠油井，在高含砂、含蜡井，还是在富含腐蚀性介质的油井，相信都会产生良好的效果。因此硬质合金阀球有着广阔的应用前途。




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