張紹和，蘇 舟，劉磊磊，吳晶晶，曲飛龍

為了提高堅硬巖層的鉆進(jìn)效率，將孕鑲金剛石鉆頭的胎體結(jié)構(gòu)設(shè)計為柵格狀，并對其基本參數(shù)進(jìn)行了理論分析。采用粉末冶金法制備Inconel 718和CoCrMo合金試樣，通過分析燒結(jié)溫度對2種胎體試樣的硬度、耐磨性和抗彎強(qiáng)度的影響，確定了2種材料的最優(yōu)燒結(jié)參數(shù)并對其在最佳燒結(jié)溫度下力學(xué)性能與傳統(tǒng)的WC基復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行對比分析。

研究結(jié)果表明：當(dāng)燒結(jié)溫度為1 050 ℃時，Inconel 718和CoCrMo合金具有最佳的力學(xué)性能；同時，CoCrMo合金具有與WC基胎體相似的力學(xué)性能，更適合作為柵格狀孕鑲金剛石鉆頭的胎體材料。

3D打印工作層試驗和巖石切削試驗證實了CoCrMo合金作為胎體材料的可行性，并對適用于不同強(qiáng)度堅硬巖層的3D打印柵格片進(jìn)行了總結(jié)。

1-外側(cè)柵格片；2-內(nèi)側(cè)柵格片；3-中部柵格片；4-水口水槽；5-鋼體；6-胎體；7-柵格片間隙

柵格狀孕鑲金剛石鉆頭的胎體結(jié)構(gòu)參數(shù)可參考表1。金剛石粒度可參考表2，濃度設(shè)計為2%～4%。針對不同硬巖的柵格片推薦可參考表9。

表1 柵格狀孕鑲金剛石鉆頭胎體結(jié)構(gòu)參數(shù)

表2 柵格狀金剛石鉆頭金剛石粒度推薦表

表9 針對不同硬巖的柵格片推薦表

原文發(fā)表于：

InternationalJournalofRefractoryMetals&HardMaterials

引用格式：

WUJ,ZHANGS,QUF,etal.Matrixmaterialforanew3D-printeddiamond-impregnatedbitwithgrid-shapedmatrix[J].InternationalJournalofRefractoryMetals&HardMaterials,2019,82:199-207.

閱讀譯文全文：

www.jgszz.cn/qikan/263.html