[發明專利]一種鑿巖機鉆頭表面用的納米耐磨材料

在審

• 申請號: 202011122357.9
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112276100A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 陳自立
• 申請（專利權）人: 湘潭市潤金新材料有限公司
• 主分類號: B22F7/04
• 分類號: B22F7/04;B22F5/00;C22C49/02;C22C49/14;C22C47/14;C22C101/10
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本發明公開了一種鑿巖機鉆頭表面用的納米耐磨材料，包括以下重量份的原料，金剛石4?12份、青銅粉5?15份、碳化鎢15?25份、納米氧化鋁陶瓷顆粒4?16、納米氟化鈣5?15份、鉬元素1?3份、錳元素1?3份、硅元素2?4份、碳纖維1?4份、納米硫酸鈣1?4份。本發明所述的一種鑿巖機鉆頭表面用的納米耐磨材料，屬于開采鉆頭領域，在研磨材料時，將稱取的材料進行球磨得到粉料，從而使得研磨合金的顆粒到納米級，可以提高耐磨程度，通過鉆頭毛坯鍍膜作業，從而得到鉆頭表面用的納米耐磨材料，通過在鉆頭毛坯鍍膜作業，可以將耐磨材料更好的粘附在鉆頭表面，加入鉬元素和錳元素，可以通過鉬元素和錳元素可以提高耐磨材料的強度。

技術領域

本發明涉及開采鉆頭領域，特別涉及一種鑿巖機鉆頭表面用的納米耐磨材料。

背景技術

在鉆井過程中鉆頭是破碎巖石的主要工具，井眼是由鉆頭破碎巖石而形成的，一個井眼形成得好壞，所用時間的長短，除與所鉆地層巖石的特性和鉆頭本身的性能有關外，更與鉆頭和地層之間的相互匹配程度有關，鉆頭的合理選型對提高鉆進速度、降低鉆井綜合成本起著重要作用，鉆頭是進行石油鉆井工作的重要工具之一，鉆頭是否適應巖石性質及其質量的好壞，在選用鉆井工藝方面起著非常重要的作用，特別是對鉆井質量、鉆探速度、鉆井成本方面產生著巨大的影響，鉆頭是當今石油和天然氣勘探開發行業廣泛使用的一種破巖工具，它有效地提高了機械鉆具，縮短了鉆井周期。但是現有的鉆頭存在一定的弊端，鉆頭表面強度不夠，破碎巖石時鉆頭容易損壞。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鑿巖機鉆頭表面用的納米耐磨材料，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種鑿巖機鉆頭表面用的納米耐磨材料，包括以下重量份的原料，金剛石4-12份、青銅粉5-15份、碳化鎢15-25份、納米氧化鋁陶瓷顆粒4-16、納米氟化鈣5-15份、鉬元素1-3份、錳元素1-3份、硅元素2-4份、碳纖維1-4份、納米硫酸鈣1-4份。

優選的，包括以下重量份的原料，金剛石4份、青銅粉5份、碳化鎢15份、納米氧化鋁陶瓷顆粒4、納米氟化鈣5份、鉬元素1份、錳元素1份、硅元素2份、碳纖維1份、納米硫酸鈣1份。

優選的，包括以下重量份的原料，金剛石7份、青銅粉8份、碳化鎢18份、納米氧化鋁陶瓷顆粒8、納米氟化鈣8份、鉬元素2份、錳元素2份、硅元素3份、碳纖維2份、納米硫酸鈣2份。

優選的，包括以下重量份的原料，金剛石10份、青銅粉12份、碳化鎢22份、納米氧化鋁陶瓷顆粒12、納米氟化鈣12份、鉬元素2份、錳元素2份、硅元素3份、碳纖維3份、納米硫酸鈣3份。

優選的，包括以下重量份的原料，金剛石12份、青銅粉15份、碳化鎢25份、納米氧化鋁陶瓷顆粒16、納米氟化鈣15份、鉬元素3份、錳元素3份、硅元素4份、碳纖維4份、納米硫酸鈣4份。

鑿巖機鉆頭表面用的納米耐磨材料的制備方法包含如下步驟：

S1、稱取材料，將材料按照比例進行稱取，留作備用；

S2、研磨材料，將稱取的材料進行球磨得到粉料，在研磨材料時，將稱取的材料進行球磨得到粉料，從而使得研磨合金的顆粒到納米級，可以提高耐磨程度；

S3、烘干材料，將合金粉進行進行干燥；

S4、壓制為鉆頭毛坯，將干燥后的合金粉進行壓制成鉆頭毛坯；

S5、鉆頭毛坯鍍膜作業，從而得到鉆頭表面用的納米耐磨材料，通過鉆頭毛坯鍍膜作業，從而得到鉆頭表面用的納米耐磨材料，通過在鉆頭毛坯鍍膜作業，可以將耐磨材料更好的粘附在鉆頭表面。

優選的，所述S2中磨球為硬質合金球、鋼球、鋼玉球中的一種，且球磨時間為80-120小時，且研磨合金的顆粒為300-500nm。