一种耐热钻头材料的制备方法与流程

文档序号:14666589发布日期:2018-06-12 19:14阅读:184来源:国知局

本发明涉及钻头材料领域,具体涉及一种耐热钻头材料的制备方法。



背景技术:

开挖施工的过程中,经常遇到岩石地质,为克服这种地质,特别是强度达到8000psi(55Mpa)以上至45000psi(310Mpa)的中高硬质岩石,各钻机厂家或配套厂家分别推出了各具特色的岩石钻进系统。这些系统均采用高压作为动力源,钻进效果较好。对于中高硬质岩石的钻进是不得已而采用此类系统,但对于低硬度岩石,采用此类系统成本过高,而普通的合金钻头却能很好地完成钻进的任务。目前合金钻头的耐热性较差,在高温下强度下降明显,并且其化学稳定性差,进而影响钻头的使用效果和寿命。



技术实现要素:

综上所述,为克服想有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种耐热钻头材料的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种耐热钻头材料的制备方法,包括如下的步骤:

(1)分别称取如下重量份数的各组分:纳米氟化钙5-10份、纳米氧化铝陶瓷颗粒3-8份、氧化铝7-11份、碳化钨粉末6-10份、钴粉末4-8份、碳粉末9-13份、铁10-15份、石墨4-9份和碳化硅3-7份;

(2)将称取的各组分于进行球磨得到粉料;

(3)将粉料在真空度为1000-102Pa和温度为50-90℃的条件下干燥510h,筛分得到合金粉末;

(4)将合金粉末压制为钻头毛坯,最后将所述钻头毛坯在1200-1500℃条件下烧结10-15h,制得耐磨损钻头材料。

本发明的有益效果是:使得钻头的耐热性明显提高,进而提高了钻头的使用效果和寿命,节约了成本,提高了生产效率。

在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:

进一步,步骤(2)中的球磨方法为:在球磨机中湿磨20-100h;其中磨球与原料的质量比为(5-10)∶1,所述磨球为硬质合金球、钢球、钢玉球中的一种。

进一步,步骤(3)中合金粉末的粒径为2-75μm。

具体实施方式

以下结合具体实施对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。

实施例一

一种耐热钻头材料的制备方法,包括如下的步骤:

(1)分别称取如下重量份数的各组分:纳米氟化钙5份、纳米氧化铝陶瓷颗粒3份、氧化铝7份、碳化钨粉末6份、钴粉末4份、碳粉末9份、铁10份、石墨4份和碳化硅3份;

(2)将称取的各组分于进行球磨得到粉料,球磨方法为:在球磨机中湿磨20h;其中磨球与原料的质量比为5∶1,所述磨球为硬质合金球、钢球、钢玉球中的一种;

(3)将粉料在真空度为1000Pa和温度为50℃的条件下干燥510h,筛分,得到粒径为2μm的合金粉末;

(4)将合金粉末压制为钻头毛坯,最后将所述钻头毛坯在1200℃条件下烧结10h,制得耐磨损钻头材料。

实施例二

一种耐热钻头材料的制备方法,包括如下的步骤:

(1)分别称取如下重量份数的各组分:纳米氟化钙7份、纳米氧化铝陶瓷颗粒5份、氧化铝9份、碳化钨粉末8份、钴粉末6份、碳粉末11份、铁12份、石墨6份和碳化硅5份;

(2)将称取的各组分于进行球磨得到粉料,球磨方法为:在球磨机中湿磨60h;其中磨球与原料的质量比为7∶1,所述磨球为硬质合金球、钢球、钢玉球中的一种;

(3)将粉料在真空度为101Pa和温度为70℃的条件下干燥510h,筛分,得到粒径为35μm的合金粉末;

(4)将合金粉末压制为钻头毛坯,最后将所述钻头毛坯在1300℃条件下烧结12h,制得耐磨损钻头材料。

实施例三

一种耐热钻头材料的制备方法,包括如下的步骤:

(1)分别称取如下重量份数的各组分:纳米氟化钙10份、纳米氧化铝陶瓷颗粒8份、氧化铝11份、碳化钨粉末10份、钴粉末8份、碳粉末13份、铁15份、石墨9份和碳化硅7份;

(2)将称取的各组分于进行球磨得到粉料,球磨方法为:在球磨机中湿磨100h;其中磨球与原料的质量比为10∶1,所述磨球为硬质合金球、钢球、钢玉球中的一种;

(3)将粉料在真空度为102Pa和温度为90℃的条件下干燥510h,筛分,得到粒径为75μm的合金粉末;

(4)将合金粉末压制为钻头毛坯,最后将所述钻头毛坯在1500℃条件下烧结15h,制得耐磨损钻头材料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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