钻具切割用聚晶立方氮化硼刀具的摩擦学研究

作者：崔金蒙; 孟德忠^*; 吴哲; 岳文; 王成彪; 杨凡

来源：钻探工程, 2021, 48(03): 10-20.

• 孔内事故
• 聚晶立方氮化硼刀具
• 钻探
• 摩擦磨损
• 岩石

在钻探工程中遇到孔内事故时,经常采用割刀来切割事故钻具,然而在切割事故钻具的同时也会涉及到切割周边岩石的问题。本研究针对刀具切割岩石的复杂工况条件,设计了不同退火温度下的聚晶立方氮化硼(Polycrystalline Cubic Boron Nitride Compact,简称PCBN)复合片对磨Si3N4球的摩擦磨损试验,采用了光学显微镜和X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)等表征方法,分析了退火温度对PCBN的影响和PCBN对磨Si3N4球的摩擦学行为。结果表明:高于800℃退火处理,PCBN粘结剂氧化生成TiO2。当800℃退火的PCBN对磨Si3N4球时,出现轻微的粘着磨损;900℃退火的PCBN对磨Si3N4球时,粘着磨损现象加重;然而,1000℃退火处理后,磨痕处磨粒磨损和粘着磨损共存。且PCBN对磨Si3N4球时,摩擦系数与退火温度有关。

• 单位
  中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所; 中国地质大学（北京）; 数理学院