аспирант кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС»
канд. техн. наук, доцент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС», зав. науч.-исслед. лабораторией сверхтвердых материалов (НИЛ СТМ) НИТУ «МИСиС».
докт. техн. наук, вед. науч. сотр. НИЛ СТМ
ст. науч. сотр. НИЛ СТМ
ген. директор ОАО «Терекалмаз»
зам. ген. директора ОАО «Терекалмаз»
Работа посвящена изучению механических свойств матриц бурового алмазного инструмента. Методом инфильтрации при температуре 1100–1150 °С в течение 15 мин в атмосфере водорода были изготовлены модельные алмазсодержащие и безалмазные образцы матриц размером 24×7×8 мм двух типов, различающихся содержанием никеля и релита (плавленого карбида вольфрама), а именно WС–Co–Cu (1) и WС–Со–Cu–Ni + релит (2). В качестве алмазного наполнителя использовали алмазы A8K160 (500/400 мкм), AС50 (500/400 мкм) и SDB1125 (30/40 меш., т. е. 600/425 мкм) – их концентрация в матрице составляла 9 об.%. Были определены прочность на изгиб, твердость, плотность, пористость и абразивная стой- кость образцов матриц бурового инструмента. Установлено, что образцы матриц WС–Со–Cu–Ni имеют бόльшую твердость и абразивную стойкость по сравнению с WС–Со–Cu, что объясняется наличием в них никеля и твердых частиц релита. Введение алмазов в матрицы приво- дит к существенному увеличению их твердости (на 8–10 ед. HRC), что искажает данные по измерению твердости матриц алмазного слоя бу- ровых коронок.
The work is devoted to studying the mechanical characteristics of diamond-drilling-tool matrix. The infiltration method at temperature of 1100–1150 °C for 15 min in hydrogen medium was used for production of model diamond-containing and diamond-free samples of 24×7×8 mm matrices of two types, which differ in the contents of nickel and cast tungsten carbide, namely WС–Co–Cu (1) and WС–Со–Cu–Ni + cast tungsten carbide (2). Dia- monds A8K160 (500/400 μm), AC50 (500/400 μm) and SDB1125 (30/40 mesh, i. e. 600/425 μm) were used as filling materials - their density in matrix was 9 vol.%. Bending strength, hardness, density, porosity, and abrasive resistance of drilling tool matrix samples have been measured. It is found that WС–Со–Cu–Ni matrix samples have higher hardness and abrasive resistance as compared with WС–Со–Cu, these characteristics are explained by existence of nickel and cast tungsten carbide solids in them. Introduction of diamonds in the matrices results in sugnificant increase in their hardness (by 8–10 HRC units), distorting the hardness measured data of matrices in diamond layer of crown bits.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.