一种钻头胎体用冶金粉的制作方法
【专利摘要】本发明涉及钻头胎体用冶金粉，由以下组分及其质量百分组成：球形铸造碳化钨∶75~95%和镍粉∶5~25%。本发明提供一种PDC钻头胎体用冶金粉，组分简单，易混合均匀，不但具有良好的渗透性，而且制造的钻头胎体具有更高的抗弯强度、冲击韧性及硬度。
【专利说明】
一种钻头胎体用冶金粉
技术领域
[0001]本发明涉及一种钻头胎体用冶金粉，特别涉及用于制造聚晶金刚石复合片(PDC)钻头胎体的冶金粉，属于粉末冶金技术领域。
【背景技术】
[0002]在国内外钻探领域，PDC钻头被广泛应用。钻头胎体对钻头整体钻进效率、使用寿命、成本等至关重要。PDC钻头多采用破碎铸造碳化钨颗粒混合镍粉作为胎体粉，铜合金作为粘结金属，以无压浸渍法制成。CN201110433249.8中提到加入8%左右的球形铸造碳化钨，比传统胎体粉强度、韧性好，但其难以实现胎体粉的混合均匀，较细单晶碳化钨影响粘结金属的渗透，易造成胎体孔隙等缺陷。CN201210172462.2提到以球形烧结碳化钨颗粒粒度、宏晶碳化钨颗粒粒度及镍粉为胎体粉，使粘结相能够渗入并填充空心球形烧结碳化钨颗粒，使胎体中粘结相和硬质相能更好的结合，从而使胎体具有更高的强度和韧性，细颗粒的宏晶碳化钨能有效填充粗颗粒间空隙，有利于提高胎体的耐冲蚀性和耐磨性，但其两种碳化钨均为大颗粒，难以混合均匀，烧结碳化钨颗粒硬度较差。CN200510020088.4提到以球形烧结碳化钨颗粒、球形铸造碳化钨粉及镍粉为胎体冶金粉，这种胎体冶金粉利用球形烧结碳化钨中添加的钴提高硬质相与粘结相的结合力，从而改善胎体性能，但其同样存在难以混合均匀、硬度较差的缺点，粉的制造成本也较高。
【发明内容】
[0003]为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种roc钻头胎体冶金粉。该胎体冶金粉组分简单，易混合均匀，不但具有良好的渗透性，而且制造的钻头胎体具有更高的抗弯强度、冲击韧性及硬度。
[0004]本发明roc钻头胎体冶金粉的组分及其质量百分为:球形铸造碳化钨:75?95%和镍粉:5?25%。优选的组分及其质量百分为:球形铸造碳化钨:85%和镍粉:15%。
[0005]所述球形铸造碳化钨粒度为38?420微米。优选的球形铸造碳化钨粒度为44?250微米。
[0006]所述镍粉为近球形粉，粒度不大于38μπι。
[0007]本发明具有以下有益效果:胎体冶金粉由二组元组成，通过简单的机械混合碳化钨与镍粉可以充分混合，镍粉可以均匀分布在球形碳化钨周围，实现胎体粉各组元的混合均匀。由于采用了比普通破碎铸造碳化钨具有更好的球形度、更细的晶粒和更高的硬度的球形铸造碳化钨。使得烧结时粘结金属容易渗透，减少烧结时间，降低生产成本的同时胎体具有更高抗弯强度、冲击韧性及硬度。
【附图说明】
[0008]图1为本发明制备的钻头胎体金相图片。
【具体实施方式】
[0009]钻头胎体制备方法:将混合好的胎体冶金粉装入模具中，振实，并上置一定量的粘结用铜合金，放入热处理炉中对试样进行烧结处理，烧结温度为1000?1200°C左右，时间为I?2小时。烧结结束后冷至室温即可出模，得到钻头胎体。
[0010]对制备的钻头胎体根据GB/T 385UGB/T 229及GB/T 230要求进行抗弯强度、冲击韧性和硬度(HRC)的检测。
[0011]实施例1
钻头胎体冶金粉按质量百分计，由粒度为44?250微米的球形铸造碳化钨95%，镍粉5%混合而成。结果表明，在相同级配、粘结金属和烧结温度情况下，含有球形铸造碳化钨的胎体强度比纯破碎铸造碳化钨粉钻头胎体抗弯强度提高了 35%，冲击韧性提高了 60%，硬度(HRC)提尚了 10%。
[0012]实施例2
钻头胎体冶金粉按质量百分计，由粒度为44?250微米的球形铸造碳化钨85%，镍粉15%混合而成。结果表明，与实施例相同情况下，抗弯强度提高了50%，冲击韧性提高了80%，硬度(HRC)提高了 13%。
【主权项】
1.一种钻头胎体用冶金粉，其特征在于由以下组分及其质量百分组成:球形铸造碳化钨:75?95%和镍粉:5?25%。2.根据权利要求1所述的钻头胎体用冶金粉，其特征在于由以下组分及其质量百分组成:球形铸造碳化钨:85%和镍粉:15%。3.根据权利要求1所述的钻头胎体用冶金粉，其特征在于所述球形铸造碳化钨粒度为38?420微米。4.根据权利要求1或3所述的钻头胎体用冶金粉，其特征在于所述球形铸造碳化钨粒度为44?250微米。5.根据权利要求1所述的钻头胎体用冶金粉，其特征在于所述镍粉为近球形粉，粒度不大于38μηι。
【文档编号】C22C29/08GK106077610SQ201610431307
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】谢焕文, 刘辛, 王蕾, 毛新华, 邹黎明, 韩胜利, 蔡湘, 蔡一湘
【申请人】广东省材料与加工研究所