14.577.21.0159

Цель проекта - разработка технологий изготовления композиционных наноструктурированных материалов режущего слоя на основе порошков высококачественных природных и синтетических алмазов с повышенными значениями твёрдости, износостойкости и трещиностойкости и режущих элементов для высокоэффективного породоразрушающего инструмента.

Целью работы на данном этапе были разработки программы и методик исследовательских испытаний экспериментальных образцов материалов режущего слоя, изготовление и исследовательские испытания образцов режущего слоя.

Актуальность заключается в оптимизации технологии получения режущего слоя для алмазно-твердосплавных пластин, используемых в качестве режущего слоя конструкции долот горизонтального и наклонного бурения в сложных геологических условия.

Новизной являются технологии, разрабатываемые в рамках данного проекта, которые позволят наладить промышленное производство комплектующих породоразрушающего инструмента и увеличить время их работы за счёт улучшенных механических свойств режущего слоя по сравнению с мировыми аналогами.

Методом спекания при высоких давлениях и температурах были изготовлены экспериментальные образцы материалов режущего слоя. Для оптимизации технологических параметров спекания были проведены структурные исследования образцов методом комбинационного рассеяния света (КРС). 

Для контроля качества материала режущего слоя необходимо исследование его физико-механических свойств. Наиболее значимыми из таких свойств являются твёрдость, износостойкость и трещиностойкость, которые определяют эксплуатационные свойства конечного изделия.

Твёрдость материала режущего слоя установили методом измерения микротвёрдости по Кнупу. Для измерения износостойкости материала был использован метод соотношения убыли массы образца и истираемой заготовки. Для измерения трещиностойкости применялся метод индентирования с последующим анализом трещин от отпечатка индентора.

 

1) На основе использованных в работе методов были разработаны "Программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов материалов режущего слоя".

2) Изготовлены экспериментальные образцы материалов режущего слоя. В результате исследований была определена оптимальная температура спекания материалов режущего слоя, составляющая 1400 °С.

3) Проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов материалов режущего слоя. Результаты проведённых испытаний показали полное соответствие измеренных значений с заявленными в техническом задании.

Перспективы использования планируемых результатов связаны с получением разрабатываемых экспериментальных образцов материала режущего слоя для алмазно-твердосплавных пластин, которые будут использоваться в высокоэффективных долотах горизонтального и наклонного бурения для нефтегазовой отрасли.