Способ изготовления бурового инструмента

Способ изготовления бурового инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Q Ä и А Н

ЙЗОБРЕТЕН Ия к AmTopcNohN сеидетеньстеу

" 578!6!

Союз Советских

Социалистичвских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.12.72 (21) 1862514/22-02 с присоединением заявки Уев (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень М 40 (45) Дата опубликования описания 16.01.78 (51) M. Кл, В 22F 7/00//

//С 23С 17/00

Государственный кемите

Савета Министров СССР оа делам изобретении и открытий (53) УДК 621.762.3:622..24.051 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Я. Воротников, В. М. Бродский, С. В. Иванов и А. Д, Крамаренко

Курский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛEHИЯ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области изготовления бурового инструмента.

Известен способ повышения износостойкости быстро изнашивающихся деталей горного и нефтяного инструмента путем армирования рабочих поверхностей зерновым твердым сплавом — релитом, заключающийся в расплавлении верхних слоев металла при индукционном нагреве, погружении зерен и сплавлении их с основой (1).

Сплавление зерен релита с основой сопровождается частичным растворением зерен и легированием металла углеродом и вольфрамом. Образующийся при этом износостойкий слой представляет собой сплав-связку. Структура связки может изменяться в зависимости от степени растворения зерен релита. Установлено, что для условий работы породоразрушающего инструмента предпочтительнее структура, состоящая из твердого раствора вольфрама и углерода в и-железе и мелкой эвтектики (a+ q) .

Однако получить такую структуру армированного слоя при индукционном нагреве трудно вследствие интенсивного растворения зерен релита в расплавленной стали.

Известен способ, позволяющий ограничить растворение релита в расплавленной стали путем нанесения на зерна защитных покрытий из металлов, не растворяющихся в железе (2).

Указанный способ включает последовательное проведение следующих операций: раскисление флюсом зерен твердого сплава для удаления с них поверхностных окислов, механическую очистку от остатков флюса, плакирование медью илп никелем и последующую наплавку.

К недостаткам известного способа относится большое количество технологических

ip операций по подготовке релита, что делает способ изготовления бурового инструмента сложным и трудоемким.

С целью снижения трудоемкости изготовления инструмента предлагается способ, от15 личительной особенностью которого является то, что на зерна релита предварительно наносится окисная пленка и наплавку их на рабочую поверхность инструмента при индукционном нагреве осуществляют в проточной защитной атмосфере газа.

Применение окпсленных зерен релита и проточной газовой атмосферы изменяет процессы, протекающие на границе релит — расплавленная сталь. Реакции растворения р»25

Ее„+ (%С+ и/,С) Ге + (W) e + (С) ; будут предшествовать следующие реакции:

%20 (WO ) + Fe FeWO4+ FeO (WC+W C) +Fe Fe + (%)ге + (С)г зо FeO + (С)г; Fe + СО(СОе) 578161

Составитель Ю. Андропов

Текред И. Карандашова

Редактор 3. Ходакова

Корректор Л. Денискина

Заказ 8340

Изд. № 870 Тираж 995

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

МОТ, Загорский филиал

FeWO4+(С)г, Fe + W+СО(С02) протекание которых снизит растворение релита в стали, так как образующиеся продукты восстановления СО и СО создают защитную газовую оболочку вокруг зерна релита.

Опытным путем установлено, что для полного удаления газовых пузырей из сварочной ванны толщина окисной пленки должна быть не более 0,004 — 0,005 мм, состав пленки—

WgOg(W0g), а проточная газовая атмосфера (аргон или азот) должна содержать кислород в количестве не более 0,01 об. %.

При осуществлении предлагаемого способа изготовления бурового инструмента окисление зерен твердого сплава проводят путем нагрева .их в печи при 400"С.

Металлографические исследования микроструктуры связки слоя показывают, что он состоит из смеси незначительного количества а-фазы, мелкой двойной эвтектики (я+т1), а также двойных железо-вольфрамовых карбидов q-фазы. Общее количество карбидной фазы составляет 50 — 60 об. %, что обеспечивает наибольшую стойкость инструмента против ударно-абразивного износа.

Таким образом, предложенный способ позволяет при сохранении высокого качества инструмента снизить трудоемкость изготовления в 2 раза.

Ф о р и yë а из о бр етения

Способ изготовления бурового инструмента, включающий покрытие зерен твердого сплава защитным слоем и последующую на1О плавку их на рабочую поверхность корпуса инструмента, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления инструмента, покрытие осуществляют путем окисления до получения окисной пленки тол15 щиной 0,004 — 0,005 мм, а наплавку производят в проточной атмосфере азота или аргона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1, Кузмак E. M., Курдин А. И, и Ческнс Х. И. Технология оснащения твердыми сплавами долот для бурения. М., Гостоптехиздат, 1954.

2. Авторское свидетельство № 379317, 25 В 22F 7/00, 1970.