Способ производства бурового инструмента

 

1.СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий изготовление его из стали и упрочнение, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, инструмент изготавливают из хромистой стали, а упрочнение производят путем цементации и поверхностной закалки. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что инструмент изготавливают из стали 35ХЗГ2ФЛ.

сОюз сОВетсних

Ь/И

РЕСПУблин (Я) С 21 0 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудм ственный комитет ссср по делдм изоьеетений и открытий (21) 2767637/22-02 (22) 17.05.79 (46) 30.07.83. Бюл. В 28 (72) В.М.Переверзев, В.И.Колмыков, й.К.Машков, A.Е.Степченко, JI.Ä.Репина и H.Ì.Âàñèëåíêî . (71) Курский политехнический институт. (53) 621.785.79(088.8) (56) 1. Лившиц Л.С. и др. Основы легирования наплавленного металла.

M. "Машиностроение", 1969, с. 12, 24.

2. РЖ "Иеталлургия", 1967, В 7, 7И704П.

„.БО„„А (54) (57)$ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий изготовление его из стали и упрочнение, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, инструмент изготавливают из хромистой стали; а упрочнение производят путем цементации и поверхностной закалки .

2. Способ по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что инструмент изготавливают из стали 35ХЗГ2ФЛ.

1ОЗ2ОЗО производят путем цементации и поверх-. ностной закалки.

Инструмент изготавливают, напрю мер, из стали 35ХЗГ2ФЛ.

Пример. Изготавливают две партии двухлопастных долот шнекового бурения диаметром 154 мм по двум способам. Согласно способу-прототипу долота отлиты из стали 35Л (0,35%С) и подвергнуты армированию твердосплавными пластинами (твердо.сплавные пластины припаивают).

Проводят нормализацию серийных долот по режиму: индукционный нагрев долот до 1020 С, твердых пластин — до 1080 С и после завершения пайки охлаждение на воздухе. После нормализации долота отпускают в электрические печи при 180 С.

Согласно предлагаемому способу долота отлиты из стали 35ХЗГ2Ф и подвергнуты цементации вместо армирования твердосплавными пластинами.

Цементацию проводят в древесноугольном карбюризаторе (стандартном бондюжском), в закрытых цементационных ящиках при 920 С в течение 12..ч.

После цементации долота подвергают закалке с индукционным нагревом до

880-9000С и охлаждением в масле.

После закалки долота отпускают при

180 С в течение 2 ч в отпускной электропечи.

Испытания проводят бурением скважин шнековым способом на буровой установке УГБ-1В глубиной 15-20 м, в породе 1-1У категорий буримости, представленных плотными глинами, суглинками, сухими и обводненными песками, фосфоритами.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Радиус скругления (притупления режущей кромки долот), Износ (уменьшение высоты лопасти в периферийной, наиболее изнашивающейся части) Объем бурения (проходка) одним. долотом м

Средняя механич. скорость бурения, м/ч

Способ до испы- после тания испытания. % к допустимому износу величина износа, мм

60-85

Прототип

Сталь 100 (пОтеря ра- бОтОспОсОб нОсти иэ за выпадения твердосплавных пластин) 350-800 Сталь

18+ 20, тверды, сплав 0

Твердый сплав

0,1-0,2 0,15-0,25

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно производству буровых инструментов, и может быть использовано при изготовлении долот и кОрОнОк шнекового бурения.

Известен способ изготовления буровых инструментов, включающий наплавку высоколегированных, сплавов на железной основе на передйие грани режущего органа 1 .

Недостатками указанного способа 10 являются значительная химическая и структурная неоднородность в зоне сплавления; недостаточно прочная связь между наплавленным металлом и основой", большая трудоемкость наплавки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому результату является способ производства бурового инструмента, заключающийся в изготовлении инструмента из стали, напайке пластин иэ твердого сплава к буровой коронке и упрочнение от температуры нагрева под пайку. Известный способ позволяет устранить мягкую нереходнун зону p2).

Известный способ также не обеспечивает длительной долговечности, необходимость пайки усложняет процесс изготовления и требует приме- ЗО нения дорогостоящих пластин из твердого сплава.

Цель изобретения — увеличение долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства бурового инструмента, включающем изготовление его из стали и упрочнение, инструмент изготавливают из хромистой стали. а упрочнение

Предлагаемый 2030+2400 12+17

0,3+0,5 0,10-0,14 29,4

Сталь

0,5-1,0 5-10 до 22

1032030

Составитель Р. Клыкова

Редактор А. Власенко Техред И.Гайду Корректор А. Зимокосов

Заказ 5332/31 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Твердость передней поверхности долота, изготовленного предлагаемым способом, после проходки 500 м не изменилась и составила 66 HRC.

Радиус притупления режущей кромки долота, обработанного предлагаемым способом, уменьшился, что свидетельствует о хорошей самозатачиваемости режущих лопастей.

Самозатачнвание улучшилось в результате плавного изменения твер-. дости от сердпевины к поверхности, а не скачкообразного, когда используют напайку твердым сплавом.

Улучшение самозатачивания позволяет получить и более высокую ско5 рость бурения долотом, изготовленным предлагаемым способом.

Представленные результаты свидетельствуют о повышении долговеч1О ности бурового инструмента.