钻井工程用超硬材料及钻头的发展

介绍了钻井工程用超硬复合材料（包括ＰＤＣ、ＰＣＢＮ、陶瓷和金刚石膜）的发展现状及前景;同时也介绍了以这些材料切削具的钻头制造及应用情况;指出金刚石膜合成技术的发展已使金刚石膜制造钻井工程用切削具成为可能。     

柱状聚晶金刚石钻头

自从六十年代末我国研制成功人造金刚石聚晶以后,首先用作金刚石钻头和扩孔器的保径材料,不久又在油井钻头上用作切削具。随着我国人造金刚石合成技术的迅速发展,聚晶体的规格不断增加,抗磨损性能有了很大提高,用聚晶体作切削具制作地质钻探钻头的条件日趋成熟。本文拟概略介绍一下柱状聚晶钻头的设计与应用。      

新型三角形聚晶金刚石钻头

人造金刚石聚晶体,由于具有良好的抗磨损性能及切削性能,近十多年来,在地质、石油钻探中,作为金刚石钻头、扩孔器的保径材料及软岩钻头的切削具而被广泛应用。但由于这种聚晶体呈柱状,因而也存在着许多缺点。例如作为钻头保径材料,一般柱状体母线与钻头轴线作平行镶嵌,抗磨损工作面很小,钻头使用完后绝大部分聚晶体浪费了(体积利用率仅20％左右);作为聚晶表镶钻头的切削具,其碎岩机理以研磨磨削为主,影响了钻头机械钻速。随着人造金刚石及其钻进技术的发展,人造金刚石聚晶体也有了不断的改进和提高。近年来,美国GE公司研制了一种称之为吉奥赛特(Geoset)的人造金刚石聚晶体,英国戴比尔斯金刚石研究试验室也研制出一种Sindax系列的人造金刚石聚晶,这类聚晶体呈三角形或正方形。在地质、石油钻头上的应用试验表明,钻进效果显著。我国于1983年研     

人造与细粒天然金刚石钻头的技术经济指标

基辅超硬材料研究所研制成功用人造金刚石或用非常细粒天然金刚石镶制的КАИ型金刚石钻头.所用人造金刚石的粒度为0.2～0.4毫米,天然金刚石为0.4～0.6毫米.目前生产的人造金刚石按其质量分为五种标号:ACO、ACΠ、ACB、ACK和ACC.前三种标号的人造金刚石(即一般的、普通强度的和高强度的)均为一些晶体与形状不规则的连晶体,已成功地应用于制造金属加工研磨工具.ACK与ACC标号的人造金刚石强度     

CBN/YG复合材料刀具切削性能的研究

1CBN复合材料性能概述CBN－YG复合材料是采用高温高压人工合成的方法制取而得到的硬度仅次于金刚石的第二种超硬材料，用CBN／YG复合材料制成机械制造用切削刀具对铁族金属材料的切削加工，其化学情性优于金刚石切削刀具。适宜加工各种淬硬钢、耐磨铸铁、耐磨铸钢、耐高温合金、铜合金、铝合金、不锈钢等各种难加工材料。在切削HRC60以上高硬度、高耐磨、耐高温合金材料时，工具与工件的接触中由于剧烈的摩擦产生大量的热量导致被加工材料的性能降低，甚至遭到破坏。用人工高温高压技术合成制取的立方氨化硼材料（简称CBN）其硬度仅…     

国外人造金刚石及其在地质钻探中的应用现状与发展

六十年代人造金刚石投入工业生产之后,很快被运用于地质钻探,并取得了良好的效果.现在国外许多孕镶地质钻头已采用人造单晶金刚石制作,并有效地被用于钻进中硬及硬岩;人造表镶单晶钻头,也投入了试验;聚晶和复合体钻头也获得了较快的发展,这些都标志着人造金刚石在地质钻探中的运用已跨入了一个新阶段.     

新的人工合成超硬材料——立方氮化硼

本文以金刚石为衬托,扼要地介绍至今尚不为很多人所熟悉的一种人造超硬材料——立方氮化硼(CBN)的性质、用途和制备的方法,以便它优异的性能尽其所用。 CBN和人造金刚石有类似的合成方法和条件,並有相近的物化性能,堪称超硬材料中最亲近、最硬的两兄弟,在工具材料中占有特殊的位置。如今,工业金刚石(包括CBN)的消耗量已成为衡量一个国家工业发达程度的重要标志之一。我国体制改革和经济开放政策带来的国民经济高速发展为我国金刚石行业的发展开阔了方兴未艾的前景。 金刚石产自天然或人工合成。大自然中未发现立方氮化硼的踪迹,仅来自人工合成。 一九五七年美国通用电器公司的科学家R·H·Wenterf首次人工合成了立方氮化硼。     

扩大金刚石钻进的使用范围

我国自1975年开始全面推广小口径金刚石钻进技术以来,取得了可喜的进展. 从金刚石开采的历史来看,全世界金刚石的开采量或是目前已发现的储量都是很有限的,而且生产一克拉金刚石需要处理大量砂、砾石和岩石.针对金刚石资源的这一特点,必须大力发展人造金刚石. 我国在人造金刚石钻探技术方面也已取得了较大的进展.为了进一步扩大金刚石钻进的使用范围,除了研制不同胎体和不同结构型式的孕镶金刚石钻头外,还必须对目前国外已得到大力发展的复合体钻头和金刚石压块钻头给予极大的注意. 复合体上的金刚石层是金刚石微粒非定向排列压成的共晶体,基本上具有各向同性的特征,韧性很大,硬度接近单晶金刚石而比立方氮化硼高3倍,热     

日本金刚石复合片钻头研究现状

金刚石复合片最初呈圆片形，用作金属材料切削工具，由人造金刚石烧结体和WC—Co硬质合金基座构成（图1）。以往的钻头用金刚石复合片通常采用低温钎焊（不超过650℃）或压入法镶嵌到钻头上（前角为-10°—-25°）。此种钻头以剪切作用钻进，钻进效率比牙轮钻头高。金刚石复合片材料来源广，成本     

苏联积极发展人造超硬材料

由于人造超硬材料各向同性的力学性质比天然金刚石好,所以这种材料在苏联钻井碎岩材料中得到了迅速发展,并取得了明显的经济效果。先后研制成功并用于生产上的超硬材料主要有以下几种类型。人造金刚石:单晶人造金刚石有ACO、ACD、ACB、ACK、ACC(ACKC)、ACM和ACCH,其中ACK和ACC的强度超过了天然金刚石。聚晶金刚石有ACB、ACпK,CB,CBC和CBCп,其强度与ACK、ACC相近,但冲击韧性大、脆性小。     

一种替代石棉的云母复合材料的研究

采用云母 粘土 碳酸盐三元矿物复合材料制成隔热绝缘抗静压材料，分析了其主要化学成分、矿物组成、电性能、机械性能和使用温度，并确定了合成云母复合材料及薄板的一般程序，在高温和较高压力条件下进行试验，云母复合材料是较好的隔热、绝缘和抗静压材料，可以在烧制人造金刚石制品过程中取代石棉。     

国外人造金刚石和超硬材料

在苏联人造金刚石问题的解决并组织其工业生产是苏联高压物理研究所和超硬材料研究所共同工作的成果。苏联生产的人造金刚石的数量,不仅能满足国内工业需要,还供出口用。人造和天然金刚石互补不足并具有各自的合理应用范围。此外,由于人造金刚石产量     

钻探磨料的沿革与发展动向

从钻探史上看,钻探技术的发展与钻探磨料是息息相关的.每当出现了一种新型的钻探磨料,钻探技术就向前发展了一大步.从大颗粒天然金刚石到细粒天然金刚石的应用,从淬硬钢到硬质合金的发明,从铁砂到钢粒的采用以及从人造金刚石到超硬材料的发展,都标示着钻探技术发展的进程.因此,一些工业发达国家无不重视钻探磨料的研制.     

热压法钻头烧结过程对人造金刚石性能的影响

在有关金刚石的文献中,对天然金刚石或人造金刚石性质都有论述.但是这些论著的研究对象都以天然金刚石或人造金刚石单晶体、连生体和多晶体原始特征为主,而对从废旧钻头中回收的人造金刚石性质则很少研究. 近年来,我们在室内大量回收人造金刚石并对其性质进行的研究表明,热压烧结过程引起人造金刚石的溶解与再生长.我们认为,这是导致烧结后的人造金刚石晶形、粒度、强度等性能发生变化的原因之一.因此,如何控制烧结过程中人造金刚石不产生或少产生缺陷,也就是如何保持人造金刚石性质不受或少受影响,对提高人造     

我国人造金刚石发展现状与对策

论述了我国人造金刚石行业的现状以及与世界人造金刚石工业之间存在的差距。提出了我国发展人造金刚石的潜力和对策。     

人造金刚石钻探技术 (3)管材与工具

一、管材规格系列人造金刚石钻探用管材包括钻杆、岩心管、套管等等,几年来通过大量的试验与生产实践,已初步形成了适应冶金地质特点的人造金刚石钻具及管材系列标准(草案),见表1.该系列标准(草案)有如下几个特     

改造北京型转盘钻机使之适于金刚石钻进

在毛丰席无产阶级革命路线的指引下,我国人造金刚石钻进技术的研究,已取了基本成功.随着人造金刚石钻进工艺的突破,迫切要求解决钻机配套问题.新型全液压钻机固然是发展方向,不过要成批生产和普遍推广尚需一段时间.目前,在冶金地质系统大量使用着的是北京型转盘钻机.为了充分发挥现有钻机的作用,使之适合于人造金刚石钻进的需要,我厂对北京型转盘钻机作了改造.改造工作,从设计到试验,通过走访调查,提出方案,开讨论会,广泛地征求了各方面人员,特别是工人师傅的意见.     

人造金刚石钻探技术:(1) 人造金钢石

人造金刚石钻探,是在无产阶级文化大革命期间发展起来的一项新技术.在毛主席"独立自主,自力更生"的伟大方针指引下,各有关单位团结协作,克服了重重困难,研制、试验成功了人造金刚石钻头,并在钻进工艺等有关技术环节上取得了新的进展或突破.随着人造金刚石钻探技术的逐步推广,必将促进冶金地质钻探面貌的大改观.从而加快冶金资源勘探的速度;由于钻头用的是国产人造金刚石,作为这项新技术基础磨料的金刚石的需求,就可以完全立足于国内,所以说,人造金刚石钻探技术的试验成功,是有其政治意义和经济意义的.为了逐步推广这项新技术,冶金部于一九七四年十至十一月举办了人造金刚石钻探学习班,由中南矿冶学院、长春冶金地质学校、中南冶金地质勘探公司和桂林冶金地质研究所提供教材和参加讲课.本刊辑录、整理了这一教学讲义,编入《钻探讲座》,拟于一九七五年内逐期刊登.希望广大读者阅后随时提出宝贵意见或要求,以便据以改进.使我们尽可能地作好这项新技术的普及工作.     

发展金刚石钻进是推动我国人造金刚石产业化的强大动力——纪念我国第一颗人造金刚石诞生40周年

我国人造金刚石自1963年研制成功，其发展历程中第一个高潮是在20世纪70年代由地质系统在发展金刚石钻进的推动下掀起的。目前我国人造金刚石工业得到了高速发展，是世界上人造金刚石产量最高的国家。     

冶金工业部人造金刚石钻探技术座谈会

1972年12月5日至11日冶金部在锡矿山召开了人造金刚石钻探技术座谈会.参加的有冶金部、一机部、中国科学院、北京市、国家建委、国家计委地质局、二机部所属的25个科研、生产及教学单位共64名代表.座谈会以路线斗争为纲,结合建国后冶金地质钻探技术的发展过程和当前国民经济发展的需要,讨论了开展人造金刚石钻探技术试验研究工作的意义.座谈会期间,代表们总结和交流了工作经验,参观了孕镶和聚晶人造金刚石钻头及新设计的人造金刚石坑