Способ изготовления бурового алмазного инструмента

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий раскладку алмазов и загрузку матричного сплава в форму, нагрев и извлечение готового инстр мента, отличающийся тем, что, с целью . повьппения ресурса работы инструмента , нагрев осуществляют вьше температуры солидуса, но ниже температуры ликвидуса матричного сплава.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН (я) В 22 F 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABYOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3646683/22-02 (22) 26.09.83 (46) 07.05.85. Бюл. Р 17 (72) Н.Н. Холодок, Л.А. Никишкина и П.Н. Курочкин (71) Всесоюзный научно-исследова-. тельский институт методики и техники разведки Всесоюзного промышленного обьединения "Союзгеотехника" (53) 621.762.55(088.8) (56) 1. Оношко Ю.А. и др. Бурение скважин алмазными долотами. Л., 1965, с. 59.

2. Патент США В 2187384, кл. 175-330, 1966.

„„SU,„,1 5 048 (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРОВОГО АЛМАЗНОГО ИНСТРУМЕНТА, включающий раскладку алмазов и загрузку матричного сплава в форму, нагрев и извлечение готового инструмента, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения ресурса работы инструмента, нагрев осуществляют выше температуры солидуса, но ниже температуры ликвидуса матричного сплава.

1154048

КоРежим гагрева, С

Удержание алмазов

Проходка на ронка коронку, м

695

8,14.3 Пропитка при 1100

6,38

ЯНИИПИ Заказ 2582 10 Тираж 747 Подписное

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

Изобретение относится к порошковой металлургии и предназначено для из готовл ения бурового алмаз ного инструмента.

Известен способ изготовления алмазного бурового инструмента методом горячего прессования, заключающийся в том, что алмазы раскладывают в пресс-форму, засыпают матричной шихтой, разогревают ее до температуры 1р ниже температуры солидуса для данной шихты с одновременным ее прессованием (1 ).

Недостатком способа является низкий ресурс изготавливаемого инструмента, что обусловлено .отсутствием в матричном сплаве инструмента, разогретом ниже температуры его солидуса, жидкой фазы, необходимой для обеспечения смачиваемости алма- щ эов, что приводит к их выпаданию из тела матрицы в процессе бурения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления бурового алмазного инструмента, включающий раскладку алма— эов и загрузку матричного сплава в форму, нагрев и извлечение готового инструмента. При этом нагрев матрич-З ного сплава осуществляют выше.температуры ликвидуса, а его загрузку в форму проводят заливкой (2 3.

Недостатком известного способа является низкий ресурс работы инстр уме нта.

Целью изобретения является повышение ресурса работы инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что при способе изготовления бурового алмазного инструмента, включающем раскладку алмазов и загрузку матричного сплава в форму, нагрев и извлечение готового инструмента, нагрев осуществляют выше температуры солидуса, но ниже температуры ликвидуса матричного сплава.

Способ позволяет сохранить буровые свойства синтетических алмазов, обеспечить их смачиваемость, т.е. удержание в теле матрицы, получить мелкокристаллическую структуру матрицы, что повышает ударную вязкость, и таким образом повысить ресурс работы инс"румента.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготовят пять буровых коронок, каждая диаметром 46 мм, армированных монокристаллическими синтетическими алмазами зернистостью 630/500 мкм.

Ллмазы раскладываются в графитовую форму, которая засыпается шихтой сплава Cu-Mn-Zn (темппратура солидуса 685 С, температура ликвидуса

725 С). Форма помещается в индукционную печь, разогревается в среде водорода, после чего готовая коронка извлекается из формы.

При этом сплав нагревают для коронки В 1 до 715 С, для коронки Ф 2— до 695 С.

В ИТР проведены стендовые испытания этих коронок на удержание алмазов и проходку на коронку. Результаты испатаний даны в таблице.(для сравнения приводятся данные для коронки, изготовленной по известному способу — коронка 3).

715 Удовлетво- 8,96.рительное

Эти коронки имеют высокую смачиваемость алмазов, поэтому они хорошо удерживаются в теле матрицы, а мелкозернистая структура последней повышает ударную вязкость, за счет чего повышается проходка на коронку, т.е. ресурс ее работы.