金刚石钻头的特性分析与钎焊金刚石钻头的研制

发布时间：2018-07-03 07:31

  本文选题：金刚石包镶 + 形貌分析　； 参考：《中国地质大学(北京)》2017年硕士论文

【摘要】：通过对国内外应用金刚石钻头分析以及对感应钎焊烧结金刚石钻头胎体显微硬度和摩擦磨损性能的研究,在真空钎焊烧结机中设置了烧结温度为1000℃的2种不同烧结温度曲线,钎焊烧结三种不同配料的金刚石钻头,并对烧结后的钻头进行出刃和电镜分析。本文主要得到以下结论和进展:(1)通过对国内外应用金刚石钻头断口的电镜扫描和胎体的能谱分析,国内钻头BB和TB胎体都为Fe基合金,国外钻头HB4胎体为Cu-Sn基合金,钻头HB10胎体为Ag-Cu基合金;四个钻头都是通过机械包镶的形式来增强对金刚石的把持力,并通过不同的胎体高度、唇面设计、胎体硬度、金刚石浓度等来适应不同的地层需要;通过对金刚石颗粒的腐蚀分析,钻头BB和钻头HB4通过在金刚石颗粒表面镀覆W的方法,来增强胎体对金刚石的润湿性,有效预防了在烧结过程中金刚石表面由于温度过高而导致的石墨化。(2)对M7、M11、M50三种含有不同硬质相金属和黏结金属胎体进行显微硬度实验,胎体平均显微硬度分别为238.35HV、302HV、289.18HV;在同等条件的摩擦磨损实验中,三种胎体的磨损量分别为114mg、34.5mg和59.5mg;可以发现添加一定的硬质相金属和黏结金属不仅改变胎体的平均硬度值,也获得不同耐磨性能的胎体;通过对钎料层与钢基体接合处的研究,钎料层与钢基体在接合处形成较好的结合层,提高了钻头的使用寿命。(3)在真空钎焊烧结机中设置不同的温度曲线,烧结三种不同配料的钻头,并对出刃后的钻头进行电镜扫描分析发现,烧结钻头的钎料均实现与金刚石的化学冶金结合,并沿着金刚石表面爬升,对金刚石润湿性较好,且金刚石颗粒形貌完整,磨粒出露度较高。(4)在金刚石钻头在钎焊过程中,各主要元素在钎焊过程中存在一定的迁移规律,Cr元素向金刚石表面偏聚,并与金刚石生成碳化铬的化合物,碳化铬的生成是胎体对金刚石把持力增大的主要原因。
[Abstract]:Based on the analysis of diamond bits applied at home and abroad and the study on the microhardness and friction and wear properties of induction brazed sintered diamond bits, two different sintering temperature curves with sintering temperature of 1000 鈩，

本文编号：2092882