作為一種重要的金剛石工具,電鍍金剛石鉆頭已經(jīng)過(guò)四十多年的發(fā)展,其制造水平有了很大的提高,但還存在著許多問(wèn)題。例如:缺少較好的鉆頭質(zhì)量評(píng)價(jià)體系來(lái)表征胎體、金剛石、地層三者之間的匹配關(guān)系;對(duì)胎體材料性能缺少全面的認(rèn)識(shí),并未正真建立胎體材料性能和鉆頭鉆進(jìn)性能的直接聯(lián)系;對(duì)金剛石和胎體材料的協(xié)同磨損規(guī)律認(rèn)識(shí)模糊,缺少定量研究。本文目的是厘清胎體材料性能與鉆頭鉆進(jìn)性能之間的關(guān)系,確定影響鉆頭鉆進(jìn)性能的決定性因素,為胎體材料的選擇、研發(fā)和鉆頭的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),進(jìn)而拓寬電鍍金剛石鉆頭的應(yīng)用。本文針對(duì)鎳、鈷和鎳鈷合金這三種電鍍金剛石胎體材料,設(shè)計(jì)了10組鍍液配方,制作了片狀和柱狀金屬鍍層試樣。首先,對(duì)比了三種胎體材料顯微形貌、硬度、塑性系數(shù)、抗拉強(qiáng)度的差異。通過(guò)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)確定了胎體的磨損性能,并分析了胎體每項(xiàng)基本力學(xué)性能對(duì)胎體耐磨性的影響規(guī)律及關(guān)聯(lián)度。然后,制作了10組電鍍金剛石鉆頭,針對(duì)堅(jiān)硬致密中等研磨性的花崗巖進(jìn)行了室內(nèi)微鉆實(shí)驗(yàn),記錄了每組鉆頭的鉆進(jìn)時(shí)效。利用激光掃描共聚焦顯微鏡,對(duì)比了每個(gè)鉆頭的磨損形貌并采集了唇面磨損形貌三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。采用投影法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算,得到了每個(gè)鉆頭單... 

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電鍍金剛石鉆頭胎體性能研究
        1.2.2 金剛石工具磨損特性研究
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)方法與設(shè)備
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 電鍍液配方組成
    2.3 電鍍胎體材料試樣的制備
        2.3.1 電鍍圓柱樣的制備
        2.3.2 鍍層片狀試樣的制備
    2.4 胎體材料形貌觀察及性能測(cè)試
        2.4.1 胎體材料形貌觀察
        2.4.2 胎體材料的顯微硬度測(cè)試
        2.4.3 胎體材料的拉伸試驗(yàn)
        2.4.4 胎體材料的摩擦磨損試驗(yàn)
    2.5 電鍍金剛石鉆頭制備與微鉆實(shí)驗(yàn)方案
        2.5.1 電鍍金剛石鉆頭鋼體設(shè)計(jì)
        2.5.2 電鍍金剛石鉆頭的制備
        2.5.3 微鉆實(shí)驗(yàn)方案
    2.6 電鍍金剛石鉆頭性能測(cè)試
        2.6.1 鉆頭鉆進(jìn)時(shí)效數(shù)據(jù)采集
        2.6.2 唇面磨損形貌觀察及鉆頭磨損三維測(cè)量
第三章 胎體材料的形貌、顯微硬度、塑性及抗拉強(qiáng)度表征
    3.1 胎體材料的表面形貌
        3.1.1 鎳基胎體材料的表面形貌
        3.1.2 鈷基胎體材料的表面形貌
        3.1.3 鎳鈷合金胎體材料的表面形貌
    3.2 胎體材料的顯微硬度
        3.2.1 鎳基胎體材料的顯微硬度
        3.2.2 鈷基胎體材料的顯微硬度
        3.2.3 鎳鈷合金胎體材料的顯微硬度
    3.3 胎體材料的塑性及抗拉強(qiáng)度
        3.3.1 鎳基胎體材料的塑性及抗拉強(qiáng)度
        3.3.2 鈷基胎體材料的塑性及抗拉強(qiáng)度
        3.3.3 鎳鈷合金胎體材料的塑性及抗拉強(qiáng)度
    3.4 本章小結(jié)
第四章 胎體材料的磨損性能分析
    4.1 胎體材料磨損形貌對(duì)比分析
        4.1.1 鎳基胎體材料的磨損形貌
        4.1.2 鈷基胎體材料的磨損形貌
        4.1.3 鎳鈷合金胎體材料的磨損形貌
    4.2 胎體材料的摩擦質(zhì)量損失
        4.2.1 鎳基胎體材料的摩擦質(zhì)量損失
        4.2.2 鈷基胎體材料的摩擦質(zhì)量損失
        4.2.3 鎳鈷合金胎體材料的摩擦質(zhì)量損失
    4.3 磨損性能與顯微硬度、塑性系數(shù)及抗拉強(qiáng)度之間的關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
第五章 電鍍金剛石鉆頭鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)
    5.1 鉆頭磨損形貌分析
        5.1.1 鎳基鉆頭磨損形貌分析
        5.1.2 鈷基鉆頭磨損形貌分析
        5.1.3 鎳鈷合金鉆頭磨損形貌分析
    5.2 鉆頭鉆進(jìn)時(shí)效分析
        5.2.1 鎳基鉆頭鉆進(jìn)時(shí)效分析
        5.2.2 鈷基鉆頭鉆進(jìn)時(shí)效分析
        5.2.3 鎳鈷合金鉆頭鉆進(jìn)時(shí)效分析
    5.3 鉆頭唇面金剛石出刃高度分析
        5.3.1 鎳基鉆頭金剛石出刃高度分析
        5.3.2 鈷基鉆頭金剛石出刃高度分析
        5.3.3 鎳鈷合金鉆頭金剛石出刃高度分析
    5.4 鉆頭胎體磨損定量表征
        5.4.1 鉆頭胎體磨損定量表征計(jì)算方法
        5.4.2 鎳基鉆頭胎體磨損定量表征
        5.4.3 鈷基鉆頭胎體磨損定量表征
        5.4.4 鎳鈷合金鉆頭胎體磨損定量表征
    5.5 鉆頭鉆進(jìn)效率與胎體性能之間的聯(lián)系
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3658570