Реєстраційний номер
0213U000352,
0110U001985
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Дослідження та оптимізація технологічних параметрів формування ультратвердих матеріалів з гібридною алмазною основою та зносостійкого композитного наповнювача матриць робочих елементів геологорозвідувального інструменту
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Шульженко О. О.; Ісонкін О. М.,
Дата реєстрації
01-02-2013
Організація виконавець
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
Опис етапу
Експериментальні дослідження зносостійкості гібридайту показали, що знос по масі чистого АКТМ значно більший (у 5 - 12 разів), ніж у гібридайта (АКТМ + монокристалічний синтетичний алмаз чи полікристалічний CVD-алмаз). Інтенсивність зносу чистого АКТМ була вище в 2,34 - 14,4 рази в залежності від варіанту оснащення алмазного гібридного матеріалу. При роботі породоруйнівних елементів з АКТМ спостерігається картина руйнування характерна для процесу шліфування. При роботі породоруйнуючих елементів з гібридайту спостерігається картина руйнування характерна для процесу різання. Термообробка в муфельній печі у струмі аргону при T=1150 °С позитивно впливає на зносостійкість породоруйнуючих елементів з гібрідайту - вона збільшуеться у 2,5-5,5 разів, і знімає напружений стан вставок CVD-алмазу. Розроблено та захищено патентами України та РФ конструкцію дослідних коронок типу БТ-22 діаметром 76 мм, оснащену вставками гібридайту і синтетичними алмазами. Виробничі випробування при бурінні свердловин в твердих гірських породах IX - XI категорії свідчать, що коронки типу БТ-22 перевищують серійні коронки БС-06 по середній проходці в 1,52 рази, а по механічній швидкості буріння в 1,4 рази. Просочені у вакуумі зразки КАМ, додатково структуровані твердосплавними гранулами ВК6, мають більш досконалу структуру. Структура металевої композиції матриці стала більш щільною за рахунок більш якісного ступіню розподілу металевої зв'язки в металоматричних композиційних матеріалах. Встановлено, що легуючі мікродобавки VС забезпечують максимальне збереження вихідного розміру зерна карбідної складової твердого сплаву при спіканні гранул та збільшують їх руйнівне навантаження при стиску та мікротвердість. Застосування в якості зносостійкого наповнювача нових складів зносостійких наповнювачів (монокарбіду вольфраму газофазної карбідізації і гранул твердого сплаву ВК6, легованого карбідом VC) відкриває можливість використання технологічних методів управління зносостійкістю композиційних алмазовмісних матеріалів породоруйнуючого інструменту для здійснення найбільш ефективного буріння гірських порід з різними фізико-механічними властивостями. Використання таких наповнювачів дозволило підвищити середню механічну швидкість буріння і зносостійкість алмазних коронок.
Опис продукції
Вперше в умовах високого тиску (~ 7,0 ГПа) та температурі (~ 1400 С) в процесі формування жорсткого алмазного полікристалічного каркасу навколо СVD-алмазу отримано новий гібридний полікристалічний композиційний матеріал - гібридайт (свідоцтво для товарних знаків № 158183). Дослідженнями впливу технологічних режимів виготовлення, хімічного складу, співвідношень вихідних компонентів встановлено вплив розміру зерен вихідного вольфраму, вмісту метану в газовому середовищі та температури на час отримання зерен монокарбіду вольфраму, їх структуру та фізико-механічні властивості. Розроблено та захищено патентами України та РФ конструкцію дослідних коронок типу БТ-22 діаметром 76 мм, оснащену вставками гібридайту і синтетичними алмазами.
Автори роботи
Ільницька Г.Д.
Александрова Л.І.
Богданов Р.К.
Бондаренко В.П.
Ботвінко В.П.
Гаргін В.Г.
Закора А.П.
Куцай О.М.
Лошак М.Г.
Олєйник Г.С.
Романко Л.О.
Соколов О.М.
Супрун М.В.
Юрчук М.О.
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
