Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологии получения наноструктурированного режущего слоя из сверхтвердых материалов для высокоэффективного породоразрушающего инструмента.

Номер контракта: 14.577.21.0159

Руководитель: Перфилов Сергей Алексеевич

Должность: заведующий отделом конструкционных и функциональных наноматериалов

Организация: федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов"
Организация докладчика: Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
алмаз, сверхтвёрдый материал, композит, наноматериалы, буровой инструмент

Цель проекта:
1.Основная задача проекта - выбор и обоснование оптимального состава исходных компонентов и разработка технологического процесса изготовления материалов режущего слоя. 2. Цель проекта – это разработка технологий изготовления композиционных наноструктурированных материалов режущего слоя на основе порошков высококачественных природных и синтетических алмазов с повышенными значениями твердости, износостойкости и трещиностойкости. Настоящие ПНИ являются составной частью комплексного проекта ПНИЭР по теме: «Разработка технологии изготовления высокоэффективных долот горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли» Шифр: 2015-14-582-0034.

Основные планируемые результаты проекта:
1.Проведены работы по подбору состава исходных компонентов из природных и синтетических алмазов;
Установлен технологический процесс изготовления наноструктурированного режущего слоя из сверхтвердых материалов;
Получены экспериментальные образцы материалов режущего слоя.

2.Экспериментальные образцы материалов режущего слоя и макеты режущих элементов с экспериментальным образцом режущего слоя должны удовлетворять следующим требованиям:
Материал режущего слоя
Диаметр, мм 9-20
Высота, мм 1-3
Твердость, ГПа ≥75
Износостойкость, мг/кг ≥0,27
Трещиностойкость, МПа•м^1/2 ≥5

Макет режущего элемента
Диаметр типоразмера I, мм 13,44±0,05
Диаметр типоразмера II, мм 15,88±0,02
Высота типоразмера I и II, мм 2,0±1,0
Шероховатость поверхности, мкм 0,8
Непараллельность к базовой поверхности, мм 0,01

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Конечным продуктом данной практической научной работы будут разработанные материалы режущего слоя и макеты режущих элементов, которые изготавливаются для для высокоэффективного породоразрушающего инструмента.

2. Технологии, разрабатываемые в рамках данного проекта, позволят изготавливать компакты с улучшенными механическими свойствами режущего слоя по сравнению с мировыми аналогами.

3. Разрабатываемый материал режущего слоя сопоставим с продукцией компаний из США, Англии, Германии и Японии по таким механическим характеристикам, как твердость (~75 ГПа) и трещиностойкость (~5 МПа•м1/2), но превосходит их по значению износостокости на 10-15 % (~0,25 мг/кг).

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Перспективы использования планируемых результатов получения материалов режущего слоя связаны с использованием, которые выполняются в рамках комплексного проекта ПНИЭР по теме: «Разработка технологии изготовления высокоэффективных долот горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли» Шифр: 2015-14-582-0034.

Текущие результаты проекта:
Проведены работы по подбору состава исходных компонентов из природных и синтетических алмазов;
Установлен технологический процесс изготовления наноструктурированного режущего слоя из сверхтвердых материалов;
Получены экспериментальные образцы материалов режущего слоя.