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金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝配方精選匯編
      聚晶金剛石鉆頭、復合片制備及冶金和釬焊、孕鑲技術(shù)

  金剛石磨料磨具新技術(shù)資料 現貨發(fā)行  歡迎訂購

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 New Technology Of  Diamond Tools
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大力發(fā)展 高品質(zhì)、高性能金剛石工具


各位讀者:大家好!


       自從我公司2000年推出每年一期的金剛石制品系列新技術(shù)匯編以來(lái),深受廣大企業(yè)的歡迎,在此,我們衷心地感謝致力于創(chuàng )新的新老客戶(hù)多年來(lái)對我們產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)的認同,由衷地祝愿大家工作順利!

   

          金剛石工具是指用金剛石的顆?;蚍勰┳鳛橹饕氐囊活?lèi)工具產(chǎn)品。這類(lèi)工具類(lèi)型包括:切、磨、鉆、銑、拋光。金剛石研磨膏、滾壓鋸片、冷鑲金剛石拉絲模、冷鑲金剛石刀具、釬焊金剛石復合片刀具等,也都屬于金剛石工具。金剛石具有堅硬性,故制成的工具特別適合加工硬脆材料尤其非金屬材料,如石材、墻地磚、玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料、磁性材料、半導體、寶石等;也可以用于加工有色金屬、合金、木材,如銅、鋁、硬質(zhì)合金、淬火鋼、鑄鐵、復合耐磨木板等。目前金剛石工具已廣泛應用以建筑、建材、石油、地質(zhì)、冶金、機械、電子、陶瓷、木材、汽車(chē)等工業(yè)。


    隨著(zhù)我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,金剛石工具不僅被廣泛用于民用建筑與土木工程、石材金剛石工具金剛石工具(10張)加工業(yè)、汽車(chē)工業(yè)、交通工業(yè)、地勘與國防工業(yè)等領(lǐng)域和其它現代高新技術(shù)領(lǐng)域,而且在寶石、醫療器械、木材、玻璃鋼、石材工藝品、陶瓷和復合非金屬硬脆材料等眾多新領(lǐng)域不斷出現,社會(huì )對金剛石工具的需求量正在逐年大幅增加。


??? 本期所介紹的資料,系統全面地收集了到2021年金剛石工具制造最新技術(shù)配方,包括:優(yōu)秀的專(zhuān)利新產(chǎn)品,新配方、新產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的全文資料。其中有許多優(yōu)秀的新技術(shù)在實(shí)際應用巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益,這些優(yōu)秀的新產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、技術(shù)配方非常值得我們去學(xué)習和借鑒。

《金剛石工具制造工藝配方大全》國際新技術(shù)資料網(wǎng)
           新版《金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝配方精選匯編》

  金剛石鉆頭、金剛石復合片制備及冶金和釬焊、孕鑲技術(shù),國內外著(zhù)名公司、科研院校技術(shù)工藝匯編

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2024新版《金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝配方精選匯編》(2021.01-2023.03)

2024新版《金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝配方精選匯編》(2021.01-2023.03)

       本篇是為了配合國家產(chǎn)業(yè)政策向廣大企業(yè)、科研院校提供的我國及國外最新金剛石鉆具制備技術(shù)工藝配方專(zhuān)利匯編技術(shù)資料。資料中每個(gè)項目包含了最詳細的技術(shù)制造資料,現有技術(shù)問(wèn)題及解決方案、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、配方、產(chǎn)品性能測試,對比分析。資料信息量大,實(shí)用性強,是從事新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、參與市場(chǎng)競爭的必備工具。       


      本篇匯編資料分為為精裝合訂本和電子版,內容相同,用戶(hù)可根據自己需求購買(mǎi)。歡迎新老客戶(hù)選購。特快專(zhuān)遞郵寄。

【資料內容】金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝
【項目數量】60項
【資料頁(yè)數】726頁(yè)
【合  訂 本】1580元(共725頁(yè),含上下冊)
【電  子 版】1360元 (PDF文檔 可郵件傳送)
【訂購電話(huà)】13141225688   13641360810
【聯(lián)  系 人】 梅 蘭 (女士)


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       本篇是為了配合國家產(chǎn)業(yè)政策向廣大企業(yè)、科研院校提供的我國及國外最新金剛石鉆具制備技術(shù)工藝配方專(zhuān)利匯編技術(shù)資料。資料中每個(gè)項目包含了最詳細的技術(shù)制造資料,現有技術(shù)問(wèn)題及解決方案、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、配方、產(chǎn)品性能測試,對比分析。資料信息量大,實(shí)用性強,是從事新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、參與市場(chǎng)競爭的必備工具。       


      本篇匯編資料分為為精裝合訂本和電子版,內容相同,用戶(hù)可根據自己需求購買(mǎi)。歡迎新老客戶(hù)選購。特快專(zhuān)遞郵寄。

【資料內容】金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝
【項目數量】60項
【資料頁(yè)數】726頁(yè)
【合  訂 本】1580元(共725頁(yè),含上下冊)
【電  子 版】1360元 (PDF文檔 可郵件傳送)
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購買(mǎi)理由

 

一、資料收錄國際、國內金剛石鉆探工具制備技術(shù)和工藝及產(chǎn)品應用

    新技術(shù)、信息量大,配方全,是金剛石生產(chǎn)與研制、應用廠(chǎng)家提

    高產(chǎn)品質(zhì)量,新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)必備資料

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                新版《金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝配方精選匯編》

優(yōu)秀工藝配方 生產(chǎn)出高性能金剛石鉆具 必備資料


《金剛石鉆頭、復合片制備及冶金和釬焊、孕鑲技術(shù)精選匯編》收錄國內外科研院校、研究單位、著(zhù)名生產(chǎn)企業(yè)的優(yōu)秀新技術(shù)工藝配方
    

 例如:

     江蘇科技大學(xué)研制高性能孕鑲金剛石鉆頭胎體配方及鉆頭的制備方法,胎體能夠與金剛石緊密結合,對金剛石有較好的粘結性能,而且胎體的

       磨損特性較好。


    遼寧工業(yè)大學(xué)研制一種深部硬巖鉆進(jìn)用釬焊鎳基孕鑲金剛石鉆頭及胎體配方制造方法,提高了鉆頭的性能,降低燒結溫度,減少金剛石熱損傷

       的程度;適用于深部硬巖地層鉆進(jìn),也適用于淺部打滑地層鉆進(jìn)。


    吉林大學(xué)研制一種堅硬打滑地層鉆進(jìn)用鐵基孕鑲金剛石鉆頭配方制備技術(shù),降低了孕鑲金剛石鉆頭的成本;降低了燒結溫度,減少了金剛石熱

       損傷的概率;鐵基胎體配方組分較少,變量少,易于控制。


    北京科技大學(xué)研制一種用CVD金剛石增強的聚晶金剛石復合片制備及在鉆頭上的應用,經(jīng)CVD金剛石條復合增強后的聚晶金剛石復合片,

       將在不降低材料耐磨性的基礎上,增 強聚晶金剛石層和基體的結合力,提高聚晶金剛石復合片整體的強度和抗沖擊性,增加復合片壽命。


     中國地質(zhì)大學(xué)研制一種釬焊金剛石磨粒的孕鑲鉆頭的制作工藝,在保留現有的制作工藝下,通過(guò)對金剛石顆粒的釬焊預處理,增強了金剛石與

       胎體的結合強度,從而減少金剛石的脫落、增加出刃量,達到高效長(cháng)壽命的目的。


    美國史密斯國際有限公司研制一種用于鉆頭的鑲齒技術(shù)工藝,用于劇烈切削和/或鉆井應用中的鑲齒結構,其提供期望的PCD硬度和耐磨

       性,傳統的PCD材料和鑲齒結構相比,具有提高的斷裂韌度和抗剝離性能。


    一種金剛石定位排布孕鑲地質(zhì)鉆頭制造技術(shù)工藝,一種使用壽命長(cháng)和工作效率高,同時(shí)也能使金剛石鉆頭的壽命和效率保持穩定,使得產(chǎn)品性

       能得到更好的控制的金剛石定位排布孕鑲地質(zhì)鉆頭。該金剛石定位排布孕鑲地質(zhì)鉆頭的制造工藝簡(jiǎn)單可靠,便于操作。

二、解決解決金剛石鉆探工具制備工藝及應用技術(shù)問(wèn)題、產(chǎn)品應用

    技術(shù)問(wèn)題、是企業(yè)改善工藝、改進(jìn)配方、提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量、

    降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)產(chǎn)品效益的良師益友



     新版《金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝配方精選匯編》

解決技術(shù)難題 提高產(chǎn)品質(zhì)量 必備資料

       
            《金剛石鉆頭、復合片制備及冶金和釬焊、孕鑲技術(shù)精選匯編》資料中每項新技術(shù)工藝配方,都是針對現有技術(shù)的改進(jìn)和提高,解決方案

              和辦法。及時(shí)掌握這些優(yōu)秀新技術(shù),有利于提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。
       例如:
      
如何解決現有技術(shù)中孕鑲金剛石塊體韌性不足,容易產(chǎn)生崩齒的問(wèn)題?

       如何解決熱壓金剛石鉆頭能夠有效鉆進(jìn)硬至堅硬致密弱研磨性巖層的問(wèn)題?

       如何解決提高孕鑲金剛石鉆頭鉆頭的工作壽命延長(cháng)的使用問(wèn)題?

       如何解決孕鑲金剛石鉆頭,在鉆進(jìn)過(guò)程中隨壓力增大,胎體產(chǎn)生細微體積破碎,提高鉆進(jìn)速度和鉆進(jìn)效率。的問(wèn)題?

       如何提高薄壁鉆的安全性能,提高鉆進(jìn)效率,減少鉆管磨損,因而可以實(shí)現達到多次重復利用,降低材料成本的目的?

       如何提升由鉆齒制作成鉆頭后的抗斷裂強度、不易折斷、能夠正常消耗到含金剛石層使用完為止的問(wèn)題?

        解決提高鉆頭的性能,降低了燒結溫度,減少了金剛石熱損傷的程度的問(wèn)題?

        如何解決孕鑲金剛石鉆頭,鉆頭平均制造時(shí)間縮短,電能消耗減少,工作壽命提高的生產(chǎn)問(wèn)題?

       如何提高聚晶金剛石復合片的耐磨性和抗沖擊耐性,進(jìn)而延長(cháng)其使用壽命,提高連續工作效率等問(wèn)題?

       解決加工工藝簡(jiǎn)單,操作方便,成本低廉鉆頭,碎聚晶可維持很高的出刃,能提高切入巖石的深度,鉆頭破碎巖石的效率高的問(wèn)題?

       如何解決和提高鉆頭壽命和鉆進(jìn)效率,易于實(shí)現自動(dòng)化,減輕勞動(dòng)強度,提高生產(chǎn)效率等問(wèn)題?   

       如何解決增強聚晶金剛石層和基體的結合力,提高聚晶金剛石復合片整體的強度和抗沖擊性,增加復合片在鉆頭上使用壽命的問(wèn)題?
       如何提高鉆頭對巖層的適應性,從而可明顯提高鉆頭的鉆進(jìn)效果,更好地滿(mǎn)足深部勘探和繩索取芯鉆進(jìn)的需要的問(wèn)題?

       如何制備高質(zhì)量釬焊鉆頭、其氣孔率低、金剛石和基體結合牢固,提高成品率高質(zhì)量穩定?

       如何生產(chǎn)出高合格率的產(chǎn)品,使鉆頭抗沖擊韌性、耐磨性、熱穩定性好,使用壽命長(cháng),能在耐磨性巖層或破碎性地層中使用的問(wèn)題?

三、溝通企業(yè)與科研院校的技術(shù)合作的橋梁、掌握金剛石鋸切工具配

    方制備工藝新技術(shù)動(dòng)向、投資新產(chǎn)品決策依據

   新版《金剛石鉆探工具制造、鉆頭制備工藝配方精選匯編》

投資高新產(chǎn)品 決策依據


        通過(guò)新版《金剛石鉆探工具制造、鉆頭配方制備技術(shù)精選匯編》資料,您可以及時(shí)掌握國內科研院校、研究所、生產(chǎn)企業(yè)的金剛石最新技術(shù)成果??梢杂嗅槍π缘嘏c優(yōu)秀技術(shù)成果的研制院校、科研單位建立技術(shù)合作,共贏(yíng)發(fā)展。國家也鼓勵高等院校、科研院所科研人員在完成所在單位工作任務(wù)的前提下,以專(zhuān)職、兼職或受聘的形式在轉化基地開(kāi)展中試、試制、實(shí)用推廣等成果產(chǎn)業(yè)化活動(dòng)。


????   資料在技術(shù)和應用層面具有一定的前瞻性,非常值得參考和借鑒,有利于促進(jìn)鉆探新技術(shù)、新工藝、新方法和新產(chǎn)品的推廣應用。超硬材料生產(chǎn)及使用與研制企業(yè)可以通過(guò)這些技術(shù)資料,了解競爭對手的技術(shù)水平、跟蹤最新技術(shù)發(fā)展動(dòng)向、提高研發(fā)起點(diǎn)、加快產(chǎn)品升級和防范知識產(chǎn)權風(fēng)險,為自主創(chuàng )新、技術(shù)改造、產(chǎn)業(yè)或行業(yè)標準制定和實(shí)施“走出去”戰略發(fā)揮重要作用。也是新產(chǎn)品引進(jìn)、投資決策的重要依據。

微生物菌肥優(yōu)秀技術(shù)展示


  適用于石油、地質(zhì)鉆探及煤田開(kāi)采

      聚晶金剛石復合片制備方法

  【技術(shù)背景】

   金剛石復合片通常是通過(guò)將添加一定量的催化劑的金剛石粉末與硬質(zhì)合金基體組裝在一起,然后裝在專(zhuān)用金剛石液壓機上,在超高溫高壓條件下燒結制得的。它由一層多晶金剛石層和硬質(zhì)合金基體構成,由于多晶金剛石層硬度高,耐磨性好,加上硬質(zhì)合金基體的良好韌性和可焊性,使其在石油鉆探、地質(zhì)鉆探及煤田開(kāi)采應用中得到廣泛應用。


   現有的聚晶金剛石復合片在制作的過(guò)程,常常采用鈷、鎳、鐵等金屬作為結合劑制作聚晶金剛石復合片,在該金屬結合劑的催化作用下,金剛石顆粒之間互相直接燒結在一起形成金剛石相,該金剛石相中的金剛石顆粒之間充分結合形成金剛石一金剛石的結合結構,使得該類(lèi)聚晶金剛石復合片具有較高的耐磨性。


   此外,該類(lèi)聚晶金剛石復合片還包括彌散分布在所述金剛石相中的"小島狀"金屬催化劑相,但上述金屬結合劑不但在高壓下會(huì )促使石墨轉變?yōu)榻饎偸?,而且在常壓下也?huì )促使金剛石向石墨的轉變,降低聚晶金剛石層的強度:另外,金屬結合劑的熱膨脹系數明顯高于金剛石,當工作溫度變化時(shí),上述聚晶金剛石層中的金屬催化劑相容易產(chǎn)生熱應力,破壞金剛石骨架,使聚晶金剛石層出現裂紋,造成應力損害。


   因此,上述聚晶金剛石層中的金屬催化劑相會(huì )因工作溫度的不同在一定程度上降低聚晶金剛石復合片的熱穩定性,從而影響上述聚晶金剛石復合片的使用壽命。


   因此,上述聚晶金剛石復合片的熱穩定性需要進(jìn)一步提高,以延長(cháng)其使用壽命。

 

  【研制情況】

   國內企業(yè)針對現有技術(shù)問(wèn)題研制一種聚晶金剛石復合片,其包括硬質(zhì)合金基體層和合成于所述硬質(zhì)合金基體層上的聚晶金剛石層,其中,聚晶金剛石層的上表面是由金剛石構成的純聚晶金剛石層。其中,優(yōu)選地,聚晶金剛石層的合成原料包括金剛石微粉和金屬催化劑。所述硬質(zhì)合金基體可以為鎢鈷合金、鎢鈦鈷合金或鎢鈦鉭合金。所述的硬質(zhì)合金基體不限于上述列舉的種類(lèi),只要具有較高硬度的合金都在本發(fā)明的保護范圍內。
  

   純聚晶金剛石層中的金剛石互連接形成骨架結構。純聚晶金剛石層中的金剛石骨架的周?chē)纬啥鄠€(gè)微孔或間隙。整個(gè)所述聚晶金剛石層可以均為所述純聚晶金剛石層。另外,聚晶金剛石層也可以由上層和下層構成,所述聚晶金剛石層的上層是由金剛石組成的純聚晶金剛石層:所述聚晶金剛石層的下層與所述硬質(zhì)合金基體層的上表面連接,聚晶金剛石層的下層為聚晶金剛石層前驅體,該聚晶金剛石層前驅體包括由金剛石構成的金剛石相和彌散分布在所述金剛石為目中的金屬催化劑相。

  

   金剛石相的結構與所述純聚晶金剛石的結構基本相同,金剛石顆粒相互連接形成骨架結構。金屬催化劑分散在相鄰的金剛石顆粒之間形成的微孔間隙處。聚晶金剛石層前驅體是以金剛石微粉和金屬催化劑為原料,采用傳統方法制備出的聚晶金剛石層。純聚晶金剛石層是由所述聚晶金剛石層前驅體經(jīng)過(guò)酸洗之后形成的。


  研制目的及優(yōu)點(diǎn)】

   提供的聚晶金剛石復合片中,所述聚晶金剛石層的上表面為去除金屬催化劑相的純聚晶金剛石層,所述純聚晶金剛石層僅有金剛石組成,金剛石顆粒在所述純聚晶金剛石層相互連接形成骨架結構,使得所述純聚晶金剛石層具有較好的耐磨性:同時(shí)在該純聚晶金剛石層受熱時(shí),由于該純聚晶金剛石層中沒(méi)有金屬催化劑的影響,該純聚晶金剛石層的耐高溫性能提高,在受熱膨脹時(shí)基本上不會(huì )產(chǎn)生熱應力,不容易破壞純聚晶金剛石層中的金剛石骨架結構,使得所述純聚晶金剛石具有較好的熱穩定性:


   因此,所述聚晶金剛石復合片具有較好的耐磨性及熱穩定性等優(yōu)異的綜合機械性能,從而使得所述聚晶金剛石復合片成品的具有較長(cháng)的使用壽命,可以提高其連續工作的效率:所述聚晶金剛石復合片成品適用于石油鉆探、地質(zhì)鉆探及煤田開(kāi)采等應用領(lǐng)域,具有很高的社會(huì )價(jià)值和經(jīng)濟效益。而且,提供的聚晶金剛石復合片的制備方法采用酸洗聚晶金剛石層前驅體的上表面的方法得到純聚晶金剛石層,方法比較簡(jiǎn)單,易于操作。

  【聚晶金剛石復合片及其制備方法】部分摘要

  

   對比試驗1:
   一種常規傳統的聚晶金剛石復合片的制備方法,
   1)將粒度為6~12μm的金剛石微粉和粒度為1~3μm的金屬催化劑Co粉球磨混料后裝入起屏蔽作用的金屬杯奪目中,然后放入鴿鉆硬質(zhì)合金基體:與其它金屬杯組裝后,形成組裝塊:將所述組裝塊在真空度6.0X10-2Pa,溫度500℃,時(shí)間2h的條件下做真空熱處理,得到熱處理組裝塊:
  

   2) 將步驟。得到的所述熱處理組裝塊放入傳壓介質(zhì)后在燒結壓力5.2GPa ,燒結溫度1400℃,保溫時(shí)間10min的條件下進(jìn)行高溫高壓合成,在所述鴿鉆硬質(zhì)合金基體上合成聚晶金剛石層前驅體,制得聚晶金剛石復合片半成品,然后對所述聚晶金剛石復合片半成品進(jìn)行脫模及預加工處理,得到所述常規聚晶金剛石復合片。
  

  其中,上述常規聚晶金剛石復合片包括鎢鈷硬質(zhì)合金基體和形成在該鎢鈷硬質(zhì)合金基體上的聚晶金剛石層前驅體,該聚晶金剛石層前驅體包括由金剛石相互連接構成的金剛石相和彌散分布在所述金剛石相中的"小島狀"金屬催化劑Co相。采用常規方法測得上述常規聚晶金剛石復合片的橫向斷裂韌性1300MPa,楊氏模量為750GPa,耐熱溫度為700℃;在溫度為700℃的條件下,上述常規聚晶金剛石復合片的磨損率為約2.5μm/s,而且該材料的磨損率隨著(zhù)溫度的繼續升高而快速增大。


   實(shí)施技術(shù)方案1:
   一種聚晶金剛石復合片的制備方法,該制備方法主要包括以下步驟:
  

   步驟一、采用上述對比試驗1 提供的方法制備出的所述常規聚晶金剛石復合片作為聚晶金剛石復合片粗品:
  

   步驟二、采用液態(tài)的環(huán)氧樹(shù)脂先在所述聚晶金剛石復合片粗品的表面上注塑成型一層環(huán)氧樹(shù)脂塑料層,然后剝離去除形成在所述聚晶金剛石層表面上的環(huán)氧樹(shù)脂塑料層:
  

   步驟三、將硝酸和氫氟酸按體積比1: 1混合制成混合酸,煮沸該混合酸,并用煮沸的混合酸淋洗所述聚晶金剛石層前驅體的上表面8h,以去除所述聚晶金剛石層前驅體的上表面中的金屬催化劑Co,使所述聚晶金剛石層前驅體的上表面轉變?yōu)榧兙劬Ы饎偸瘜?,所述聚晶金剛石層前驅體轉變?yōu)榫劬Ы饎偸瘜?
  

   步驟四、機械剝離形成在所述鎢鈷硬質(zhì)合金基體上的環(huán)氧樹(shù)脂塑料層,得到一種熱穩定型聚晶金剛石復合片成品。
  

   所述聚晶金剛石復合片成品的結構與上述對比試驗1提供的常規聚晶金剛石復合片的結構不同之處在于,合成于所述鎢鈷硬質(zhì)合金基體上的聚晶金剛石層的上表面為純聚晶金剛石層,該純聚晶金剛石層由金剛石顆粒組成,且該純聚晶金剛石層中的金剛石顆粒相互連接形成骨架結構。


  采用常規方法測得本實(shí)施例1所得的上述聚晶金剛石復合片成品的橫向斷裂韌性1200MPa,楊氏模量為750GPa,耐熱溫度為900℃;在溫度為900℃的條件下,上述聚晶金剛石復合片成品的磨損率為約2.5μm/s,而且該成品的磨損率隨著(zhù)溫度的繼續升高麗快速增大。


  【資料描述】

   資料中詳細描述了聚晶金剛石復合片及其制備方法、應用、性能測試數據,解決現有技術(shù)所存在的問(wèn)題等等。工藝簡(jiǎn)單和節約能源,聚晶金剛石復合片成品適用于石油鉆探、地質(zhì)鉆探及煤田開(kāi)采等應用領(lǐng)域,具有很高的社會(huì )價(jià)值和經(jīng)濟效益。通過(guò)對現有的、常規的聚晶金剛石復合片的中的聚晶金剛石層前驅體進(jìn)行酸洗來(lái)制備純聚晶金剛石層的。

    

   鉆進(jìn)效率高及壽命長(cháng),用于深孔鉆進(jìn)

       金剛石鉆頭胎體粉及鉆頭


 主要技術(shù)存在的問(wèn)題

   在國家"深部找礦"戰略背景下,地質(zhì)找礦工作己經(jīng)從過(guò)去的淺部轉向深部(超過(guò)2000米)甚至超深部(大于4000米)。深部鉆探對金剛石鉆進(jìn)工具提出了更為嚴格的要求,如更長(cháng)的鉆頭壽命,更高的鉆進(jìn)效率,較少的起下鉆次數等。


   在深部鉆進(jìn)條件下,金剛石鉆頭的壽命與效率主要取決于所使用的金屬結合劑(即胎體粉)。金屬結合劑對金剛石磨料起著(zhù)把持作用,決定著(zhù)每顆金剛石磨粒的出刃與脫落,即直接決定著(zhù)金剛石鉆頭的鉆進(jìn)壽命與效率。選擇強度高、對金剛石把持力好、自銳性好并且與金剛石磨粒相匹配的金屬結合劑顯得尤為重要。


   金剛石鉆頭經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展,在配方設計、結構優(yōu)化等方面取得了很大的進(jìn)步,但還是滿(mǎn)足不了當前深孔鉆進(jìn)的需要。鉆頭的胎體配方體系仍然是以傳統的單質(zhì)粉混合,其制作方法還停留在幾十年前。單質(zhì)粉混合的最大不足是在混料過(guò)程中容易造成成份偏析,從而使得胎體不均勻,因此產(chǎn)品經(jīng)常出現質(zhì)量穩定性差、壽命短等問(wèn)題,制約了金剛石鉆頭在深部鉆進(jìn)條件下的應用。


  【國內消息】

   據恒志信網(wǎng)消息:針對現有技術(shù)的不足,中國有色地質(zhì)研究院最新研制一種適用于深孔鉆進(jìn)條件下的金剛石鉆頭胎體粉配方。這種新型胎體粉具有更好的力學(xué)性能,采用這種新胎體粉的鉆頭具有更好的鉆進(jìn)效率及壽命,尤其適用于深孔鉆進(jìn)。頭可采用現有常規制備方法進(jìn)行制備。


  【一種適用于深孔鉆進(jìn)條件下的金剛石鉆頭胎體粉及鉆頭】

 

部分配方工藝內容摘要

  1、 制備Fe50Co18Cu32預合金粉:按照鐵50%、鈷18%、銅32%的質(zhì)量配比稱(chēng)取相應的FeC124H20CoC126H20CuC122H20三種原材料,溶于去離子水中,所得鹽溶液置于反應釜中:根據合金粉末的成分計算出沉淀劑草酸的添加當量,用去離子水配成溶液,加入到上述裝有鹽溶液的反應釜中,加氫水調節體系的pH值為2.0,于45℃條件下反應45min;反應物固液分離,得復合金屬鹽沉淀物:所得復合金屬鹽沉淀物用去離子水清洗,除去雜質(zhì)離子,直至清洗濾液的電導率小于50μs/cm時(shí),再將沉淀物置于干燥箱中烘干:將烘干的復合金屬鹽沉淀物置于還原爐中,通入氫分解氣(通氣流量為2.5m3/h),于410~420條件下處理3h,物料經(jīng)破碎篩分即得Fe50Co18Cu32預合金粉:

 

   2 、按碳化鎢35%、Fe50Co18Cu32預合金粉43%、鎳粉8%、銅錫15粉8%、錳粉5%、La-Ni合金粉1%的質(zhì)量配比進(jìn)行稱(chēng)料,并混合均勻,得到適用于深孔鉆進(jìn)條件下的金剛石鉆頭胎體粉:

 

   3 、按照上述胎體粉配方體系的理論密度稱(chēng)取相應的重量,置于30mmX12mmX6mm鋼體模具中冷壓成型,其成型壓力為20Mpa,保壓時(shí)間2min,壓制成的生坯密度為理論密度的65%;將所得生坯置于石墨模具內放好,然后再將整個(gè)石墨模具置于真空熱壓設備內進(jìn)行熱壓燒結,燒結壓力為25MPa,燒結溫度875℃,保溫時(shí)間為6min。燒結結束后的試樣用來(lái)測試胎體粉的力學(xué)性能(包括硬度、三點(diǎn)抗彎強度、燒結致密度等),


   4 、按金剛石顆粒的體積濃度為18.75%的比例稱(chēng)取金剛石顆粒與上述步驟2) 制得的胎體粉,其中金剛石顆粒是由重量比為1:2:1的30/35目、40/45和60/70三種粒度的金剛石顆粒組成:將稱(chēng)取的金剛石顆粒和胎體粉混合制作C36金剛石鉆頭的鉆齒,其中鉆齒的冷壓成型壓力為20MPa,保壓時(shí)間為2min。冷壓成型后,進(jìn)行真空熱壓燒結,燒結溫度為875℃,燒結壓力25MPa,保溫時(shí)間6min; 鉆齒熱壓燒結結束后,通過(guò)激光焊接設備焊接在鋼體上,制得¢36金剛石鉆頭。
  

   對比例1 (單質(zhì)粉配方體系)
  

   1、按碳化鎢35%、鐵粉21.5%、鈷粉7.74%、銅粉13.76%、鎳粉8% 、銅錫15粉8%、錳粉5%、La-Ni合金粉1%的重量配比進(jìn)行稱(chēng)料,并混合均勻,形成單質(zhì)粉配方體系:
      其中鐵粉、
粉與銅粉的重量百分比從其在實(shí)施例1 對應的FeCoCu預合金粉中所占的比重折算所得:
  

   2、按照上述單質(zhì)粉配方體系的理論密度稱(chēng)取相應的重量,置于30mmX12mmX6mm鋼體模具中冷壓成型,其中成型壓力為20Mpa,保壓時(shí)間2min,壓制成的生坯密度為理論密度的65%;將所得生坯置于石墨模具內放好,然后再將整個(gè)石墨模具置于真空熱壓設備內進(jìn)行熱壓燒結,燒結壓力為25MPa,燒結溫度875℃,保溫時(shí)間為6min。燒結結束后的試樣用來(lái)測試配方的力學(xué)性能(包括硬度、三點(diǎn)抗彎強度、燒結致密度等)。
  

   3、按金剛石顆粒的體積濃度為18.75%的比例稱(chēng)取金剛石顆粒與上述步驟1)制得的單質(zhì)粉配方體系,其中金剛石顆粒是由重量比為1:2:1的30/35、40/45和60/70三種粒度的金剛石顆粒組成:將稱(chēng)取的金剛石顆粒和胎體粉混合制作¢36金剛石鉆頭的鉆齒,其中鉆齒的冷壓成型壓力為20MPa,保壓時(shí)間為2min。冷壓成型后,進(jìn)行真空熱壓燒結,燒結溫度為875℃,燒結壓力25MPa,保溫時(shí)間6min; 鉆齒熱壓燒結結束后,通過(guò)激光焊接設備焊接在鋼體上,制得¢36金剛石鉆頭。


  【研制目的及優(yōu)點(diǎn)】
   與現有技術(shù)相比,其特點(diǎn)在于:
   1、所述胎體粉中采用由共沉淀法制備的特定配比的FeCoCu預合金粉代替傳統鉆頭胎體粉中的單質(zhì)粉混合,由于每個(gè)FeCoCu預合金粉顆粒都含有各組元成分,因此其均勻性相當好,能有效避免成分偏析:另一方面,由于預合金粉末與單質(zhì)粉相比顆粒粒度更細,因此用該胎體粉的鉆頭單齒的燒結溫度低,不僅避免了高溫對金剛石的熱損傷,并且起到了節能陣耗的作用,提高了鉆頭的性?xún)r(jià)比,降低了生產(chǎn)成本。
  

   2、所述胎體粉中采用由共沉淀法制備的特定配比的FeCoCu預合金粉與其它組分按特殊配比進(jìn)行組配的配方,有效地提高了胎體粉的強度和硬度,進(jìn)一步使采用本發(fā)明所述胎體粉的鉆頭的鉆進(jìn)效率得到有效提高,壽命也得到有效增長(cháng)。傳統的金剛石鉆頭的空白胎體粉的三點(diǎn)抗彎強度為800~900MPa,而根據組分和重量百分比混合配制后得到的鉆頭空白胎體粉的三點(diǎn)抗彎強度能達到1100~1300MPa,其力學(xué)性能提高了37~44%。


   在胎體粉其它成分不變及金剛石參數相同的情況下,在鉆進(jìn)相同的巖石時(shí),采用預合金粉配方的金剛石鉆頭的鉆進(jìn)壽命普遍比采用單質(zhì)粉配方的金剛石鉆頭高出20%左右,鉆進(jìn)效率也高出6~10%。
  

   3、在相同的測試條件下,對傳統的金剛石鉆頭單質(zhì)粉胎體與本發(fā)明配制的胎體粉進(jìn)行磨損失重測試。測試條件為:將兩種胎體粉按照鉆頭的燒結工藝燒制成30X12X6mm的試樣,然后與相同標準的SiC砂輪對磨,對磨時(shí)間為1分鐘,測定測試前后的重量得到磨損失重,測試5個(gè)試樣然后取平均值。對結果進(jìn)行比較,傳統的金剛石單質(zhì)粉胎體重量損失比本發(fā)明配制的胎體粉重量損失高約20%。


      因此,按照所述的胎體粉的組分和重量百分比混合后制得的胎體較傳統的金剛石鉆頭胎體的耐磨性提高了20%。
  

   4、制得的金剛石鉆頭,在相對較低燒結溫度下具有較高的燒結致密度,不存在由于成分偏析造成的應力集中、疏松等燒結缺陷,不會(huì )在使用過(guò)程中發(fā)生鉆齒脫落、崩邊等情況,能很好滿(mǎn)足深孔鉆進(jìn)的各種高性能要求。

 【資料描述】

  資料中詳細適用于深孔鉆進(jìn)金剛石鉆頭胎體粉及鉆頭制備方法。應用、性能測試數據,解決現有技術(shù)所存在的問(wèn)題等等。胎體粉具有更好的力學(xué)
性能,采用本發(fā)明所述胎體粉的鉆頭具有更好的工鉆進(jìn)效率及壽命。

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