采用無(wú)壓浸滲工藝制備了鑄造碳化鎢顆粒增強(qiáng)PDC鉆頭胎體材料,胎體材料組織均勻,胎體中碳化鎢顆粒完整,碳化鎢顆粒與銅合金基體形成均勻擴(kuò)散層。重點(diǎn)研究了PDC鉆頭胎體的三體磨料磨損行為和磨損機(jī)理。結(jié)果表明:鑄造碳化鎢顆粒形貌是影響PDC鉆頭胎體三體磨料磨損行為的主要因素。相對(duì)于破碎鑄造碳化鎢,球形碳化鎢內(nèi)部微裂紋少且無(wú)應(yīng)力集中,具有耐磨增效作用,可顯著提高PDC鉆頭胎體材料的三體磨損性能。球形碳化鎢顆粒增強(qiáng)PDC鉆頭胎體的相對(duì)耐磨性是破碎碳化鎢顆粒增強(qiáng)PDC鉆頭胎體的10倍。破碎碳化鎢顆粒增強(qiáng)PDC鉆頭胎體的磨損表面呈現(xiàn)大量銅合金基體犁溝,多角狀碳化鎢顆粒被磨損變圓滑;而球形碳化鎢顆粒增強(qiáng)PDC鉆頭胎體的磨損表面碳化鎢顆粒突出林立,少量碳化鎢顆粒被折斷或發(fā)生破裂。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2020,30(02)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

胎體材料三體磨損后磨損面的表面粗糙度

圖4(a)所示為胎體材料三體磨損過(guò)程中的體積磨損速率隨時(shí)間的變化曲線。由圖4(a)可知，30 min后，四種胎體材料的磨損速率基本維持穩(wěn)定。但是，當(dāng)鑄造碳化鎢的顆粒形貌相同時(shí)，增加鑄造碳化鎢顆粒的含量，高硬度的碳化鎢顆粒增強(qiáng)了胎體的耐磨性能，因此胎體材料的磨損速率相應(yīng)降低。同時(shí)可以看出，相對(duì)于破碎鑄造碳化鎢顆粒增強(qiáng)胎體材料1#和2#，球形鑄造碳化鎢顆粒增強(qiáng)胎體材料3#和4#的磨損速率顯著降低。圖4(b)所示為胎體材料三體磨損2 h后的總體積磨損量。胎體材料1#和2#(含破碎鑄造碳化鎢)與胎體材料3#和4#(含球形鑄造碳化鎢)的體積損失量相差10余倍，也即球形鑄造碳化鎢顆粒增強(qiáng)胎體材料3#和4#的耐磨性能遠(yuǎn)高于破碎鑄造碳化鎢顆粒增強(qiáng)胎體材料1#和2#的耐磨性。結(jié)合圖2中胎體材料的硬度可知，當(dāng)鑄造碳化鎢含量相同時(shí)胎體的硬度相當(dāng)，但胎體的耐磨性能卻相差甚遠(yuǎn)。因此，鑄造碳化鎢的顆粒形貌是影響胎體材料三體磨損性能的主要因素。此外，雖然球形鑄造碳化鎢與破碎鑄造碳化鎢的硬度相當(dāng)(見(jiàn)表1)，但球形碳化鎢內(nèi)部微裂紋少，且無(wú)應(yīng)力集中，對(duì)提高胎體材料的耐磨性能同樣具有促進(jìn)作用。圖2 胎體材料的洛氏硬度

胎體材料的洛氏硬度

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3064762