多層釬焊金剛石鉆頭因為其高效的鉆進(jìn)效率和較長的使用壽命而被大量的應(yīng)用在各行各業(yè),鉆頭在使用過程中需要胎體的磨損速率和金剛石的出刃速率存在合適的比例關(guān)系,才能達(dá)到最大的鉆進(jìn)效率和最長的使用壽命,本文主要通過“ZHR-15Q真空活化釬焊燒結(jié)機(jī)”,燒結(jié)36×20.5-7B/M841、36×20.5-11B/M841、36×20.5-11W/M841三種微型鉆頭(以下簡稱7B、11B、11W),并進(jìn)行室內(nèi)微鉆試驗、SEM掃描電鏡以及EDS能譜分析,通過對樣塊的硬度、金相和摩擦磨損試驗,優(yōu)化鉆頭燒結(jié)工藝和配方。本文的主要結(jié)論如下:(1)在微鉆試驗條件下,金剛石鉆頭7B、11B的鉆進(jìn)效率分別達(dá)到了1.188m/h和0.936m/h,表明加入WC顆粒的11B鉆頭耐磨性優(yōu)于7B鉆頭,但7B鉆頭易于出刃,鉆進(jìn)效率較高。(2)SEM、EDS分析表明,釬焊燒結(jié)金剛石鉆頭在掃描電鏡下至少放大3500倍觀察時,胎體與金剛石顆粒結(jié)合良好,未見縫隙;鉆頭的出刃率分別為86.736%、84.046%,脫落率分別為3.332%、1.304%。(3)面掃描分析發(fā)現(xiàn),金剛石顆粒邊界處或一定區(qū)域內(nèi)存在Cr元素的富集,實現(xiàn)了金剛石與胎體的化學(xué)冶金結(jié)合。(4)摩擦磨損試驗發(fā)現(xiàn),摩擦系數(shù)有一個從不規(guī)則變?yōu)橐?guī)則的過程;由于WC顆粒的存在,11B鉆頭胎體的摩擦系數(shù)上下偏差值最大;11W鉆頭由于胎體硬度較大而摩擦系數(shù)上下偏差值較小。
【學(xué)位單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG454;TG713.1
【部分圖文】：

形貌、燒結(jié)工藝以及胎體研究還較少。因此本文主要是在前人研究的基礎(chǔ)上，通過追蹤觀察鉆頭上特定區(qū)域的金剛石顆粒從出刃--完好--破損--脫落的過程來研究其破碎機(jī)理；燒結(jié)不同配方的微型鉆頭，通過微鉆試驗和微觀分析，來探究用于鉆進(jìn)天然大理石地層鉆頭的最優(yōu)燒結(jié)工藝和胎體配方；通過對胎體特性的研究，來保證金剛石的出刃和脫落達(dá)到最優(yōu)的關(guān)系，同時保證鉆頭最優(yōu)的鉆進(jìn)效率和最長的使用壽命。通過摩擦磨損試驗來探究此次燒結(jié)鉆頭適合鉆進(jìn)哪種地層，同時優(yōu)化燒結(jié)工藝和胎體成份配比，通過 Hertz 理論來近似的表征磨損過程中的接觸力的大小和接觸應(yīng)力的分布規(guī)律。1.3.2 研究內(nèi)容1.3.2.1本文主要結(jié)構(gòu)本文主要結(jié)構(gòu)見圖 1-1所示。

的研究背景及其必要性，詳細(xì)介紹了國內(nèi)外釬焊燒結(jié)金剛石工具的研本論文所做工作的目的和研究內(nèi)容。論文第二章介紹微型鉆頭的燒結(jié)微鉆試驗，總結(jié)多層釬焊燒結(jié)金剛石鉆頭在鉆進(jìn)過程中的碎巖機(jī)理和的宏觀分析。第三章主要是通過掃描電鏡和 EDS 能譜分析來觀察胎體 Cr 元素是否有向金剛石表面集聚的現(xiàn)象，同時從胎體的金相分析和硬方面入手，研究本次燒結(jié)工藝下鉆頭胎體的性能，分析硬質(zhì)相分布是否體材料是否致密。第四章主要通過鉆頭胎體的摩擦磨損試驗，來探究磨性，利用 hertz 理論近似的來表征試驗條件下侵入深度與接觸面積的五章通過對研究內(nèi)容和結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析，總結(jié)此次燒結(jié)鉆頭的質(zhì)量工藝提出建議，并對以后的發(fā)展做出展望。3.2.3技術(shù)路線本文的技術(shù)路線如圖 1-2。

ZHR-15Q真空活化釬焊燒結(jié)機(jī)外觀圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2810286