НИТУ МИСиС, г. Москва
Н. И. Полушин, заведующий
А. И. Лаптев, вед. науч. сотр., e-mail: laptev@misis.ru, научно-исследовательская лаборатория «Сверхтвердые материалы»
Э. М. Барагунов, студент
Проведены испытания на изностойкость опытных алмазных буровых коронок, изготовленных с применением 4 матриц сложного химического состава: WС – Co – Fe – Cu, WС – Со – Fe – Cu – Ni, WC – Cu + релит (плавленый и дробленый WC), WC – Cu – Ni + релит. Были использованы синтетические алмазные порошки марки SDB 1125 30/40 фирмы Element six. Содержание алмазов в коронке 2,4·10–4 кг, концентрация 25 %. Процесс изготовления коронок осуществляли методом инфильтрации при температуре 1150 оС в течение 15 мин. Испытание на изностойкость проводили при сверлении абразивных кругов, гранита и мрамора. В процессе исследований установлено, что при воздействии на абразивные круги из карбида кремния наиболее износостойким являлся инструмент, изготовленный с применением матриц состава WC – Cu – Ni + релит. Износостойкость матриц WC – Cu – Ni + релит и WC – Cu + релит значительно превосходила эту характеристику образцов из WС – Со – Fe – Cu и WС – Со – Fe – Cu – Ni из-за содержания в них релита, микротвердость которого намного выше этого параметра основной структуры матрицы. Добавление никеля в пропиточный материал улучшает износостойкость матриц составов WС – Со – Fe – Cu и WC – Cu + релит за счет увеличения твердости. При использовании инструмента для работ по мрамору и граниту это нецелесообразно, так как повышение износостойкости матрицы не приводит к росту износостойкости алмазных коронок.
Окончание. Начало см. Цветные металлы. 2013. № 1. С. 76–79.
1. Цыпин Н. В. Износостойкость композиционных алмазосодержащих материалов для бурового инструмента. – Киев : Наукова думка, 1983. — 192 с.
2. Бугаков В. И., Елютин А. В., Караваев К. М., Лаптев А. И., Полушин Н. И. Свойства связок алмазного камнеразрушающего инструмента // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1998. № 4. C. 54–57.
3. Бугаков В. И., Елютин А. В., Караваев К. М., Лаптев А. И., Полушин Н. И. Новый тип связок на основе никеля, легированного диборидами титана и хрома, для алмазного камнеразрушающего инструмента // Там же. № 5. C. 61–68.
4. Бугаков В. И., Елютин А. В., Лаптев А. И., Поздняков А. А., Полушин Н. И. Разработка припоя для пайки алмазосодержащего слоя к стальному корпусу при изготовлении алмазного породоразрушающего инструмента // Материаловедение. 2003. № 12. С. 48–52.
5. Бугаков В. И., Лаптев А. И., Полушин Н. И., Бочаров М. В., Сорокин М. Н. Методика оценки износостойкости связок алмазного инструмента // Там же. 2004. № 2. C. 24–28.
6. Бугаев А. А. Исследование и разработка коронок, импрегнированных синтетическими алмазами, и эффективности их применения при бурении геолого-разведочных скважин : дис. ... канд. техн. наук. — М., 1970.
7. Бугаков В. И., Лаптев А. И., Поздняков А. А. Роль высокого давления при закреплении алмазного зерна в связке при изготовлении камнеразрушающего инструмента горячим прессованием // Изв. вузов. Цветная металлургия. 2005. № 6. С. 69–72.
8. Бондаренко Н. А., Жуковский А. Н., Мечник В. А. Основы создания алмазосодержащих композиционных материалов для породоразрушающих инструментов. — Киев : Институт сверхтвердых материалов НАН Украины, 2008. — 456 с.
9. Будюков Ю. Е., Власюк В. И., Спирин В. И. Алмазный инструмент для бурения направленных и многоствольных скважин. — Тула : Гриф и К, 2007. — 176 с.
10. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента / под ред. В. Н. Бакуля. — М. : Машиностроение, 1975. — 296 с.
11. Влияние матриц буровых коронок на их абразивную стойкость. Часть 1. Свойства матриц буровых коронок // Цветные металлы. 2013. № 1.
12. Металловедение. Т. 2. Термическая обработка. Сплавы / под общ. ред. В. С. Золотаревского. — М. : МИСиС, 2009. — 528 с.