新型热压WC-Fe基金刚石钻头胎体性能研究

为了提高钻头在坚硬致密岩层中的钻进效果并降低钻头成本,将传统的热压碳化钨（WC）基金刚石钻头胎体中一部分WC用Fe代替。用粉末冶金的方法烧制胎体试块并测试其性能。通过对比性能测试,分析了碳化钨和铁的含量变化对胎体性能的影响规律。应用回归分析和规划求解,分别建立了硬度和耐磨性的回归方程,确定了最优的胎体硬度和耐磨性以及对应的胎体配方。      

新型热压WC-Fe基金刚石钻头钻进试验

为满足硬岩钻探的需要,将传统的热压碳化钨(WC)基金刚石钻头胎体中一部分WC用Fe代替,用Excel中的回归分析和非线性规划求解计算出的最优胎体配方,试制了新型热压WC-Fe基金刚石钻头,在可钻性为8级以上的岩石上进行了室内、外钻进试验,取得了较好的效果。      

镍基WC-金刚石复合镀层的制备和摩擦磨损特性研究

本文选用碳化钨硬质颗粒作为增强材料与金刚石颗粒共同沉积到镍基金属中,以提高电镀金刚石钻头胎体的耐磨性。首先采用单因素实验分析方法,研究了复合电镀主要工艺参数对复合镀层中WC颗粒含量以及沉积速率的影响,然后经综合分析优化出最佳工艺参数,采用复合电镀工艺制作出镍基WC-金刚石复合镀层,并与镍基金刚石复合镀层的磨损特性进行了比较。结果表明：碳化钨硬质颗粒的引入,使得复合镀层的质量磨损量和摩擦系数减少,耐磨性提高。     

热压碳化钨基复合胎体材料性能试验

为了提高碳化钨（WC）基复合胎体材料的性能,在烧结压力为13 MPa、升温时间为6 min、保温时间为5 min的情况下,采用真空热压烧结的方法制备了金刚石钻头所用的10种不同比例WC基胎体材料试样30块,并对试样进行了洛氏硬度(HRC)、抗弯强度(σ)等性能测试。通过试验数据分析研究了WC、663青铜(ZQSn663)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)与胎体材料HRC和σ的关系。结果表明：WC质量分数对胎体的HRC和σ的影响是主要因素,胎体的HRC和σ具有内在联系,HRC高的胎体σ往往也高;在胎体配方中各个成分的含量都应得到控制才能保证胎体的性能优良,各成分的质量分数控制为：w(WC)<59.1%, w(ZQSn663)>25%, 3%<w(Ni)<6.5%, 0.9%<w(Co)<3.5%, w(WC-ZQSn663)<20%。     

在我国发现的自然碳化钨

作者重点研究了产于我国山东金伯利岩岩筒和岩脉中的自然碳化钨。矿物呈黑色、钢灰色,细粒集合体,粒径0.5—4μ。俄歇微探计分析W:C=1:1,X射线粉晶衍射强线值为2.501(9),1.874(10),1.290(8),1.233(8),1.148(8),1.015(9)。六方晶系,晶胞参数a=2.903,c=2.835,单位晶胞中含有一个分子的WC。     

熔融制样X射线荧光光谱法测定碳化钨及其废料中的钨

碳化钨被广泛应用于硬质合金生产材料,其钨的含量关系碳化钨的性能及货物结算,生产过程中因配比错误、打磨等原因还会产生大量的含钨废料,从废料中回收钨能弥补钨资源的不足,因此测定碳化钨及其废料中的钨具有重要意义。目前碳化钨中钨含量的测定通常参照国家标准采用辛可宁重量法,准确度较高,但只适用于检测三氧化钨含量大于50%的样品,且过程繁琐,工作量大。本文根据碳化钨在高温下易氧化的特点,借鉴国际标准ASTM B890-07,提出将碳化钨转化为三氧化钨,采用熔融制样-X射线荧光光谱(XRF)测定钨含量的方法。即碳化钨先在马弗炉中灼烧至钨完全转化为三氧化钨,再加入五氧化二钽作内标,四硼酸钠-四硼酸锂为混合熔剂,在1150℃下熔融制成试样片,用XRF法测定钨的含量。结果表明,最佳的灼烧温度为800℃,在此温度下碳化钨完全转化成三氧化钨,有效地解决了碳化钨熔融制样的难点;方法精密度(RSD)为0.2%,实际样品的测定值与国家标准方法(辛可宁重量法)一致,可测量三氧化钨含量的范围为30%~100%,且分析时间大大缩短,可满足大量实际样品检测的需要。     

WC添加对热压铁基预合金粉末胎体性能的影响

针对孕镶金刚石钻头在强研磨性地层中磨损快、寿命短的问题,利用WC硬度高、润湿性好、耐磨性好的特点,向铁基预合金粉末中添加WC颗粒作为胎体骨架金属。通过测试不同WC含量的胎体试样的硬度、抗冲击韧性以及抗弯强度,寻找骨架金属WC对胎体性能的影响规律。试验结果发现,随着WC含量的逐渐增加,胎体的硬度、抗冲击韧性、抗弯强度均呈现先增大后减小的变化趋势。从微观和能量的角度出发,分析了出现这种规律的原因。最后得出烧结温度为830 ℃、WC含量为5%时,胎体的性能达到最优,此时胎体的强度和研磨性最大。     

珠三坳陷烃源岩及油源研究再认识

为进一步加强珠三坳陷的勘探研究,应用色质、同位素、轻烃等地球化学分析方法,重新取样分析了珠三坳陷37个原油样品和40个岩石样品,根据新分析的资料对珠三坳陷烃源岩和油源再次进行综合对比研究,取得了新的认识。研究结果表明:珠三坳陷文昌B凹陷主力烃源岩是文昌组中深湖相烃源岩,而不是文昌组滨浅湖相烃源岩,文昌A凹陷主力烃源岩则是湖沼相的恩平组烃源岩;文昌B凹陷的WC19-1和WC19-2构造原油的主要贡献者是文昌组中深湖相烃源岩;文昌A凹陷的WC9-1、WC9-2、WC9-3、WC14-3、WC11-2构造原油主要贡献者是恩平组烃源岩;琼海凸起西区(WC13-1、WC13-2、QH18-1、QH23-1构造)原油主要源自文昌B凹陷文昌组中深湖相烃源岩;琼海凸起东区(WC19-6N、WC7-2、WC7-3、WC8-3构造)原油则主要源于文昌A凹陷恩平组烃源岩;珠三坳陷主要经历了两期油气充填。     

不同钵体研磨地质样品产生的元素污染及粒度分布探讨

采用玛瑙钵体碎样，随着研磨时间加长，样品粒度可以变得更细。但与碳化钨钵体相比，达到同样粒度所需研磨时间较长，且清洗困难，会造成样品之间的污染。用碳化钨钵体碎样，粒度在研磨4min后可达到70μm，但研磨5min和6min，粒度无明显变细。在两种钵体中，除碳化钨钵体对样品造成了严重的Co污染外，对所测定的其它微量元素，均未造成明显污染。     

扩大钨矿物原料基地的前景

近年来,国际市场上钨的身价提高.当前,钨的主要应用领域是生产含碳化钨约90%的硬质合金.在电子技术和化学工业中,钨的用量也有增长.生产喷气发动机和汽轮机,也越来越多地用到钨.     

基于混料设计的WC基复合胎体性能研究

采用混料设计方法,研究了WC、YG8、663-Cu含量变化对WC基复合胎体抗弯强度的影响规律。3种成分含量变化对抗弯强度有显著性影响,呈线性模型关系,得出了相应的回归方程。三者之间的影响大小是YG8＞WC＞663-Cu;3种成分含量变化对强度损失率影响很小,通过调整三者的成分比例,无法有效地提高胎体对金刚石的把持力。     

冲击回转钻进条件下硬质合金钻头柱齿磨损机理

减缓钻头硬质合金柱齿的磨损速度,对提高钻头工作效率、延长钻头使用寿命、降低钻进成本等具有重要意义。在利用扫描电子显微镜(SEM)对钻头柱齿详细观测的基础上,提出了风动潜孔锤钻头硬质合金柱齿新的劣化机理和磨损机理:劣化机理包括混合规模裂隙的形成、WC颗粒规模裂隙形成和WC颗粒的氧化和腐蚀;磨损机理包括WC颗粒的破碎和碎片释放、整体或部分WC颗粒的脱离、碳化物的摩擦化学磨损等。分析了边齿因回转线速度大,磨损也增大,WC颗粒的破碎和碎片释放量增大而磨耗严重的机理;因WC颗粒的整体脱离使柱齿产生较大面积的磨损,导致钻进效率的大幅度降低;给出了钻头柱齿必须及时加以修磨的合理使用方法。     

回收与利用碳化钨获得成功

在群众性的科学实验运动中，河南省地质局第三地质队金刚石钻头研制组，初步试验成功回收与利用钻头胎体的碳化钨，为节约国家资源、降低钻头成本做出了成绩。     

氢化物原子荧光法测定煤中微量砷

煤中砷的测定已有成熟方法,一般采用半熔分解样品,砷钼蓝比色测定。这种方法操作周期长,手续繁琐试剂耗费量大。近年来,有关氢化物原子荧光测定砷已有较多报道,但有关煤中砷的测定未见报道,笔者采用原子荧光技术测定煤中的砷,方法简便快速,获得满意的结果。 一、仪器和试剂 仪器:WYD-2型双道氢化物无色散原子荧光分析仪(江苏宝应无线电厂生产)。 激发光源:砷无极灯(北京电光源研究所产)。     

吉林省金厂沟矿床中的叶碲铋矿

叶碲铋矿(Wehrlitc)是一种少见的碲化物,化学式为BiTe,主要产于金、银碲化物的矿床中以及自然金的矿床中。国外产地有加拿大、匈牙利等地。据报道,叶碲铋矿在矿石中含量很少,研究程度也很差。乌顿布格在其“金属矿物显微镜鉴定表”中有关叶碲铋矿的反射率和硬度数值尚不够详细,引用的数据是“反射率数值:大约55%,显微压入硬度:VHN?81”。国内未见有叶碲铋矿的报导。     

β—钕褐钇铌矿(Fergusonite-beta-Nd)

至今,吐界上已经发现的褐钇铌矿族矿物中仅有钛褐钇铌矿、铈褐钇铌矿、铈-钇-褐钇铌矿……等,而未见有矿物中稀土元素以钕为最富的单斜钕褐钇铌矿的报道^[1,4,5]。     

降低金刚石钻探成本的一个途径

当前，金刚石钻探成本在河南若干矿区高于大口径钻探。这有多方面的因素（包括成本摊销、核算等），但在金刚石钻探中组成成本费用的主要部分还是金刚石钻头和扩孔器。因此，除了提高钻头（扩孔器）加工质量，增加品种和正确使用外，如何按不同岩层合理选用不同磨料的钻头和扩孔器，则具有十分重要的意义。我局地质九队原来都是使用的天然表镶和孕镶扩孔器，平均单位成本一直较高。他们根据铸造碳化钨（莱利特）用于钻头和针状合金胎块补强的效能，曾试制了两个铸造碳化钨孕镶扩孔器，经生产试验取得     

溧阳小梅岭发现标准鱼眼石

最近,在作省区测二分队的小梅岭样品中,发现了标准的鱼眼石(Apophyllite)(野外队怀疑为硅灰石)。这是迄今为止在江苏境内找到的最好的鱼眼石标本。鱼眼石国内外较为少见。国外1967年有报道并收集在国际通用标准矿物卡片(组)“JCPDS”(或“ASTM”)中。江苏的鱼眼石过去未见正式报道。笔者用X射线衍射分析方法进行了详细鉴定,并与国内外的鱼眼石资料进行对比,在此提供交流。     

玄武质熔结凝灰岩中发现柱状节理构造

柱状节理是基性熔岩中常见的一种构造,火山碎屑岩则仅见于酸性熔结凝灰岩中,如美国的新墨西哥州伐耶斯山和我国浙江衢县的流纹质熔结凝灰岩中,发育有较好的柱状节理为造.而玄武质熔结凝灰岩中的柱状节理构造,本文以前未见有报道.1981年,作者在海南岛文昌蓬莱岭火山锥公路北壁(人工剥露面)的中更新世玄武质熔结凝灰岩中,见有柱状节理构造.玄武质熔结凝灰岩是近水平状产出,灰黑色、紫红色,块状构造、局部见假流动构造,较新鲜者镜下呈     

地质钻头新型切削具

一 COMPAX金刚石坯件1974年,在加拿大金刚石钻探协会第31届年会上,美国提出了一篇论文,内容是介绍用一种称为COMPAX的金刚石钻头坯件在赤铁矿层进行岩心钻探的初步试验工作.所谓COMPAX金刚石坯件,是用聚晶金刚石粘结层焊接到碳化钨硬质合金衬层上组成的圆形块,直径为8.2毫米,金刚石粘结层厚约0.5毫米,碳化钨硬质合金衬层厚2.8毫米.用这种坯件嵌镶在钻头体上制成地质钻头.钻头体是用AISl3120号钢(即20CrNi钢)制造的,在其唇面上铣出一定深度和宽度的径向槽,用45号易熔焊料和Handi焊剂将金刚石坯件镶焊到槽中.镶焊是在620℃熔点下进行的,具有足够大的焊接强