多元纳米强化WC-青铜基金刚石钻头胎体材料研究

作者：常思; 刘宝昌; 戴文昊; 涅斯科罗姆尼赫·维亚切斯拉夫; 佩特涅夫·帕维尔; 波波娃·玛丽娜

来源：金刚石与磨料磨具工程, 2022, 1-9.

• 纳米颗粒
• 配方均匀设计
• 弥散强化
• 孕镶金刚石钻头

为提高孕镶金刚石钻头胎体性能，使其更好地满足钻探需求，向WC-青铜基胎体材料中加入纳米NbC和纳米WC，讨论纳米颗粒对其力学性能、微观结构的影响。利用配方均匀设计法研究纳米颗粒的添加量对胎体力学性能的影响规律，利用回归分析和规划求解得到纳米颗粒的最优添加量，并烧制钻头开展室内钻进试验。结果表明：加入纳米NbC和纳米WC，WC-青铜基胎体材料的硬度和抗弯强度都提高，最高提高26.40%和6.93%；含金刚石的胎体材料的耐磨性明显增加，磨耗比最高提高57.4%；金刚石与胎体之间结合得更加紧密。钻进试验结果表明：纳米颗粒强化后的孕镶金刚石钻头的机械钻速提高19.63%，胎体磨损量减少32.84%，说明纳米颗粒能强化孕镶金刚石钻头，提高钻进效率和钻头寿命。

• 单位
  超硬材料国家重点实验室; 吉林大学