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硬质磨粒对孕镶金刚石钻头胎体磨损性能的影响

发布时间:2018-10-15 19:16
【摘要】:基于孕镶金刚石钻头在坚硬复杂地层钻进效率低的现象,将SiC、棕刚玉和合金钢丸作为胎体耐磨性弱化颗粒添加至胎体中,采用室内钻进及SEM扫描电镜分析等手段研究硬质磨粒材质对胎体力学性能和摩擦磨损行为的影响。结果表明:在胎体中添加适当材质的硬质磨粒,可提高钻头的钻进时效,能够避免钻进打滑现象;SiC磨粒对胎体的耐磨性、抗弯强度等力学性能影响较明显,宜作为胎体耐磨性弱化颗粒,其浓度宜控制在20%~40%之间,粒径在425~500μm之间;硬质磨粒在胎体中一方面利用其易脆性破碎的物理力学特性改善胎体微观磨损形貌,为金刚石正常出刃创造前提条件;另一方面破碎脱落的游离态磨粒利用其硬脆特性能够直接对单颗粒金刚石产生修锐效应。
[Abstract]:Based on the phenomenon of low drilling efficiency of impregnated diamond bits in hard and complex formations, SiC, brown corundum and alloy steel pellets were added to the matrix as abrasive weakening particles. The effects of hard abrasive material on the mechanical properties and friction and wear behavior of the matrix were studied by means of indoor drilling and SEM scanning electron microscope analysis. The results show that the drilling aging of drill bit can be improved by adding hard abrasive particles of proper material to the matrix, and the phenomenon of drilling slip can be avoided, and the effect of SiC abrasive particles on the wear resistance and bending strength of the matrix is obvious. It is suitable to be used as the weakening particle of wear resistance of the matrix, the concentration of which should be controlled between 20% and 40%, and the particle size should be in the range of 425? 500 渭 m. On the one hand, the hard abrasive particles in the matrix can improve the microstructure of the matrix by using its physical and mechanical properties, which are easy to brittle and break. On the other hand, the free abrasive particles which break up and fall off can produce the sharpening effect on the single grain diamond directly by using its hard and brittle properties.
【作者单位】: 湖南科技大学海洋矿产资源探采装备与安全技术国家地方联合工程实验室;中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(41702390) 省教育厅基金资助项目(17C0634) 湖南科技大学科研项目(E51680)~~
【分类号】:TD41

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本文编号:2273561

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