钻具螺纹表面镀镍钨合金的应用研究

作者：鲁喜宁; 丁洁琼^*; 余世杰

来源：材料保护, 2021, 54(04): 145-157.

DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.04.027

• 钻具
• 螺纹
• 镍钨合金
• 表面镀层
• 性能

钻具接头失效大多发生在螺纹表面,对螺纹表面镀铜、磷化处理能有效缓解螺纹粘扣,但镀铜、磷化工艺污染严重,为此,在钻具接头螺纹表面制备镍钨合金镀层,研究了表面镀镍钨合金对钻具螺纹性能的影响。试验表明:镍钨合金镀层显微硬度在700～900 HV1 N,为基体材料硬度的2～3倍。镍钨合金镀层厚度在螺纹的牙顶面、牙侧面和牙底面依次降低,呈不均匀分布,对螺纹牙工作时的啮合度有不利的影响;镍钨合金镀层接头在前3次上卸扣试验中发生表面损伤。疲劳寿命试验结果发现镍钨合金镀层试样的疲劳寿命为对照组试样的20%左右。分析认为镍钨合金镀层的非晶结构明显提高了镀层硬度,但塑性变形能力差,降低了材料的疲劳性能,镀层厚度的不均匀导致接头严重粘扣。