Совершенствование состава, структуры, технологии и применения твердых сплавов в производстве буровых шарошечных долот

• Автор: Захаров, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 203 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ
1.1. Пути повышения свойств твердых сплавов
1.2. Современные технологии и оборудование в производстве твердых сплавов и изделий из них
1.2.1. Технологические режимы приготовления смесей
1.2.2. Прессование и прессовое оборудование
1.2.3. Нагревательное оборудование для производства твердых сплавов
1.3. Высокотемпературные карбиды и влияние условий получения порошков карбида вольфрама на свойства сплавов VC-Co
1.4. Составы, технология, свойства и области применения сплавов, изготовленных по высокотемпературной технологии
1.4.1. Технология получения отечественных буровых сплавов К, КС, С
1.4.2. Твердые сплавы в буровых долотах.
Сплавы для горных работ
1.4.3. Вооружение шарошечных долот
1.5. Твердые сплавы для наплавки.
Составы, технология, свойства.
1.6. Инструменты из твердого сплава
1.7. Твердые сплавы с особо мелким зерном
1.7.1. Наноструктурные и ультрамелкозернистые твердые сплавы
1.7.2. Особомелкозернистые сплавы ВКЮ-ОМ и ВК15-ОМ
1.8. Технология нанесения износостойких покрытий
как эффективный метод повышения ресурса твердосплавных инструментов
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ
2Л. Материалы: сырье и вспомогательные материалы
2.1.1. Технический углерод
2.1.2. Порошок кобальта
2.1.3. Порошок карбида вольфрама
2.1.4. Гранулированный твердосплавный порошок
2.1.5. Парафин нефтяной
2.1.6. Заготовки электродов из сплава ВМ
2.2. Методики исследования сырья и готовых изделий
2.2.1. Метод определения общего углерода
2.2.2. Метод определения насыпной плотности и
текучести
2.2.3. Определение гранулометрического состава металлических порошков методом
седиментации
2.2.4. Метод определения предела прочности на
изгиб
2.2.5. Методика определения магнитных характеристик
твердых сплавов
2.2.6. Методика проведения испытаний циклической
стойкости зубков
2.2.7. Метод растровой электронной микроскопии (РЭМ)
2.2.8. Метод рентгеноспектрального анализа
2.2.6. Система компьютерного анализа изображений
2.3. Технологическое оборудование
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ И СОСТАВА ПОРОШКОВ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА НА СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
3.1. Исследование структуры порошков
карбида вольфрама
3.2. Испытания порошков карбида вольфрама
в промышленных условиях
3.3. Исследование гранулометрического
состава порошков карбида вольфрама
3.4. Выводы ИЗ

4. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПРОИЗВОДСТВА СУЩЕСТВУЮЩИХ БУРОВЫХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
4Л. Оптимизация времени размола-смешивания
твердосплавных смесей
4.2. Процесс сушки распылением твердосплавных смесей
4.2.1. Особенности технологии. Возможности повышения
однородности микроструктуры в твердых сплавах
4.2.2.1. Исследование влияния новой добавки к пластификатору на технологические свойства твердосплавных смесей
4.2.2.2. Оптимизация режимов сушки распылением для улучшения прессуемости твердосплавных смесей
4.3. Усовершенствование технологии формования твердосплавных зубков с целью получения более однородной микроструктуры
4.4. Выводы
5. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМОВ СПЕКАНИЯ ЗЕРНОВОГО ТВЕРДОГО СПЛАВА И СПЛАВА ВК10-ОМ
5.1.Оптимизация процесса изготовления зернового твердого сплава с целью улучшения эксплуатационных свойств
буровых долот
5.2. Исследование влияния условий спекания твердого
сплава ВК1 О-ОМ на его структуру и свойства
5.3. Сравнительный анализ характеристик твердых сплавов ВКЮ-ОМиВК6С
5.4. Выводы
6. РАЗРАБОТКА НОВОГО БУРОВОГО ТВЕРДОГО СПЛАВА С ПОВЫШЕННОЙ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬЮ
6.1. Выводы
7. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОСНАСТКИ ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
7.1. Исследование работы твердосплавной прессовой оснастки
и подбор оптимальной марки сплава для ее изготовления

Рисунок 1.10 - Откачная система вакуумной печи периодического действия:
1 — нагреватель; 2 — экранная теплоизоляция; 3 — датчик остаточного давления; 4 — корпус вакуумного затвора (шибера); 5 — заслонка; 6 — ловушка; 7 — вакуумный насос; 8 — бустерный насос; 9 — форвакуумный насос линии высокого вакуума; 10 — форвакуумный насос линии предварительной откачки; 11 — нагреваемое изделие [79]
Следует отметить, что температура спекания в вакуумной печи на 20 - 50 °С ниже, чем в проходной. Это связано с различиями атмосфер спекания, условиями герметичности и т.д. [40, 45]
Дальнейшим развитием конструкции садочных печей сопротивления являются установки, позволяющие осуществлять нагрев как в вакууме, так и в защитной среде с давлением до 10 МПа .
Благодаря такому широкому диапазону рабочих давлений возможно последовательное, без охлаждения и разгрузки печи, осуществление следующих технологических операций: предварительного спекания заготовок в вакууме до относительной плотности 0,92—0,95, т. е. до такого состояния, когда в материале существуют только изолированные поры; окончательного спекания в защитной атмосфере при повышенном давлении (по существу — горячего газостатического прессования без оболочки) с достижением практически беспористого состояния материала [80, 81, 82, 87].
Вакуумно-компрессионные печи применяют также для осуществления в одном агрегате предварительного спекания (депарафинизации),вакуумного спекания, нагрева под закалку и т.д. Печи снабжаются системой ЧПУ, обеспечивающей выполнение заданной последовательности технологических