Способ изготовления алмазного породоразрушающего инструмента

69 (И)СОЮЗ ООВЕТОНИХОЗФЮМРВНЕ 64 а РЕОПИУ)ИН 2 Г. 3/26) В 22 Г,7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР Пб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ю свинтил ВУ К АВГО 21) 2875322/22-02 :включающий размещение в пресс-фор 22) 24.01.80 ме алмазных зерен и материала матри) 15.04.83. Вюл, 9 14 :цы, введение активатора в виде вод- (72) Н.И. Панин и Ю.,Е. Вудюков . . :ного раствора соли, прессование и .(53) 621.762.81088.8)термическую обработку, о т л и.ч а- (56) 1. Блинов Г.А. и др, Породораз-, ю щ и й с я тем, что, с целью повырушающий инструмент для алмазногощения стойкости инструмента за счет буеййя,Л.,"Недра",1969, с,49-52, улучшения закрепления алмазов в мат 2. Авторское свидетельство СССР рице, в качестве активатора берут ,9 387789, кл. В 22 г .3/26, 1972, насыщенный раствор хлорной меди в 54) Ь 7) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛИАЗ- количестве 0,7-1,4 от веса мате- НОГО ПОРОДОРАЗРУцйЮЩЕГО КНСТРУИЕНТА, Риала матРицЫ.Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к спо,собам изготовления алмазного породоразрушающего инструмента; алмазныхкоронок, долот и расширителей.Известен способ изготовления ал"мазного породоразрушающего инструмента, включающий Формование, прессование алмазоносной матрицы впресс-форме и последующую пропиткусвязующим 1.10Недостатком способа является низкая прочность закрепления алмазовв матрице и неоднородная степеньпропитки связующим, что приводитк снижению стойкости инструмента. 15Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления алмазного породоразрушающего инструмента, 20включающий размещение в пресс-Форме алмазных зерен и порошка материала матрицы, введение активаторав виде .водного раствора соли, прессование и термическую обработку, 25в результате которой происходит спекание матрицы 2,Однако использование в качествеактиватора раствора хлористого цинка приводит к быстрому выходу инстру" 30мента иэ строя иэ-за быстрого выпадения алмазов, так как добавка цинка ведет к увеличению хрупкостиматериала матрицы,Цель изобретения - повышениестойкости инструмента эа счет улучшения закрепления алмазов в матрице,Цель достигается тем, что согласно способу изготовления алмазногопорсдоразрушающего инструмента, 40включающем размещение в пресс-Формеалмазных зерен и материала матрицы,введение активатора в виде водногораствора соли, прессование и термическую обработку, в качестве активатора берут насыщенныйраствор хлорной меди в количестве 0,7-1,4 отвеса материала матрицы.Выбор количества раствора хлорной меди обоснован практическими Ис Оследованиями,При введении раствора хлорной меди менее 0,7 вес,В имеет место неполное растворение окисных пленок и,.как следствие, выпадение алмазов в 55этих зонах. При введении указанногораствора более 1,4 вес,З имеет место перерасход раствора.П р и м е р. В графитовую илиметаллическую йресс-форму укладывают по определенной схеме алмазы.В пресс-форме размещают материалматрицы в виде смеси порошковтвердого сплава ВК 10 (10 вес.Ъ).Постле этого вводят 0,7-1,4 растворахлорной меди от веса материала матрицы насыщенного. Далее пуансономили корпусом алмазной коронки проводят прессование матрицы под давлением 500-1000 кг/см,после чего прессФорму подвергаЮт распрессовке. Спрессованную заготовку, например коронки, подвергают сушке при 150-200 оС,помещают в графитовую Форму, кудавводят определенное количество связующего металла " меди, Количествосвязующего металла определяетсяв зависимости от типоразмера коронки. После этого проводят пропиткупри 1130 С 10-20 мин и охлаждениедо температуры 300 С. Затем полученную коронку извлекают иэ графитовойформы и подвергают механической обработке.Изготовленные предлагаемым способом буроные коронки подвергаютсравнительным испытаниям с коронками, изготовленными по способу-прототипу и по серийной технологиибазовый объект ).По каждому иэ трех указанных способов изготавливают по 5 алмазныхкоронок2 коронки 17 А 4 и 3 коронки К),Сравнительное бурение проводятна буровом стенде, оснащенном буровым станком СБАи комплектомконтрольно-измерительных приборов.Бурение коронками 17 А 4 осуществляют по блокам гранодиорида 9 В категории по буримости при следующихрежимах: осевая нагрузка 1300 кгс,число оборотов снаряда 28 об/мин,расход промывочной жидкости на одну45 л/мин,Коронками К 16 бурят блоки гранита 1 Х категории по буримости приследующих режимах: осевая нагрузка1450 кг, число оборотов снаряда281 об/мин, расход промывочной жидкости 40 л/мин. Все коронки отрабатывают при слабо закрепленном настанине буровом станке, что позволяет создать условия для бурения коронками в режиме ударно-динамических нагрузок, т,е, условия, существующие в реальной скважине.На каждую коронку 17 А 4 пробурено по 3 м, а на каждую коронку К 16 -по 2 м.Результаты испытаний приведены втаблице.1,12 17 А 4 и-К, изготовленных предлагаемям способом, эФФективнее способа прототипа и серийной технологии по стойкости на 20-60, а по механичес кой скорости бурения на 9-20,Прй средней проходке на одну коронку 20 м и средней себестоимости 1 м бурения порядка 40 руб, коронка, изготовленная описываемым способом позволяет получить экономию в сумме :160 руб.Заказ 2637/14 Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Рауюская наб., д. 4/5Филиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Визуальным осмотром отработанных :коронок было установлено, что коровки 17 А 4 и К, изготовленные по способу прототйпа имеют по нескольку выпазюих алмазов. В коронках, изготовленных по серийной технологии выпадение алмазов имеет место толь- ко в одной коровке, В коронках, изготовленных предлагаемым способом,; выйадения алмазов ве наблюдается.Анализ давных таблицы показывает, что применение алмазных коронок 0,015 0,012 0,019 0,016 0,026