CN117897560A - 用于三锥钻头滚动元件的轴承材料 - Google Patents

用于三锥钻头滚动元件的轴承材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种辊锥钻头(100)和提高辊锥钻头耐磨性的方法。辊锥钻头(100)包括锥(110)的轴承组件(202、204、206)内的多个滚动元件(400A、400B)。多个滚动元件(400A、400B)中的每个滚动元件可以具有HRC 59‑63的表面硬度、0.5mm至3.0mm深的硬化深度，并且可以由低碳轴承钢材料得到。从每个滚动元件(400A、400B)的表面测量硬化深度，并且低碳轴承钢材料具有按重量百分比计0.12％至0.25％的碳。

Description

用于三锥钻头滚动元件的轴承材料
技术领域
本发明总体上涉及滚动元件，并且更具体地涉及三锥钻头滚动元件以及用于制造所述滚动元件的轴承材料。
背景技术
三锥钻头，也称为三锥钻头、滚刀钻头或辊锥钻头，用于各种钻探应用中。三锥钻头包括三个单独的支腿组件，每个支腿组件面向内。每个支腿组件包含可旋转的锥组件，当锥组件在钻孔过程中围绕支腿组件旋转时，辊锥组件覆盖有切入材料中的齿或插入物。滚动元件，例如辊珠和辊成排地位于支腿组件的每个锥内，形成滚动元件在旋转期间移动的滚道。滚动元件和滚道一起形成轴承或轴承组件。滚动元件有助于减小滑动摩擦，用作缓冲器以允许三锥钻头的每个锥组件自由旋转。
在钻孔过程中，在三锥钻头的滚动元件和滚道上产生高接触应力。此外，由于工作环境不密封，轴承容易受到钻孔和产生的碎屑的损坏。在一些情况下，水也可存在于系统中。这些因素对滚动元件和轴承滚道的寿命都是有害的。此外，这些因素也对其中包括轴承和滚动元件的三锥钻头的寿命和效率有害。
在2005年10月6日公开给Tanaka的日本专利申请公开(“Tanaka”)描述了一种由钢材制成的滚动支撑设备或滚动轴承，其经受渗碳处理、奥氏体形变、成型、加热到不超过A1转变点、淬火和回火。然而，Tanaka不能充分地确保滚动支撑装置内的滚动元件具有增加的硬度、增加的耐磨性和增加的表面接触疲劳寿命。此外，Tanaka可能不能充分地确保滚动支撑设备内的滚动元件将增加的硬度、增加的耐磨性和增加的表面接触疲劳寿命的特性赋予可能包含所述滚动元件的诸如三锥钻头的辊锥钻头。
本发明的滚动元件，滚动元件中使用的轴承材料、轴承、辊锥(例如，三锥)钻头及其制造方法可以解决本领域中的一个或多个问题。然而，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何特定问题的能力限定。
发明内容
一方面，公开了一种辊锥钻头。辊锥钻头包括在锥的轴承组件内的多个滚动元件。多个滚动元件中的每个滚动元件可以具有HRC 59-63的表面硬度，0.5mm至3.0mm深的硬化深度，并且可以由低碳轴承钢材料得到。硬化深度从每个滚动元件的表面测量，并且低碳轴承钢材料具有按重量百分比计0.12％至0.25％的碳。
在另一方面，公开了一种三锥钻头。三锥钻头包括三个支腿组件，每个支腿组件包括可旋转的锥。每个可旋转件包括在轴承组件内的多个涂覆的滚动元件。多个涂覆的滚动元件中的每个滚动元件具有HRC 59-63的表面硬度、0.5mm至3.0mm深的硬化深度、类金刚石碳涂层，并且由低碳轴承钢材料制成。硬化深度从每个滚动元件的表面测量，并且低碳轴承钢材料具有按重量百分比计0.12％至0.25％的碳。
在另一方面，公开了一种辊锥钻头。辊锥钻头包括在一个或多个锥内的多个滚动元件。多个滚动元件中的每个滚动元件具有HRC 58-63的表面硬度、HRC 56-59的芯硬度，并且由S2钢材料得到。S2钢材料具有按重量百分比计0.40％至0.55％的碳。
在另一方面，公开了一种增加辊锥钻头的耐磨性的方法。该方法包括将多个滚动元件添加到辊锥钻头的至少一个锥内的轴承组件。多个滚动元件中的每个滚动元件可以具有HRC 59-63的表面硬度、0.5mm至3.0mm深的硬化深度，并且可以由低碳轴承钢材料得到。硬化深度从每个滚动元件的表面测量，并且低碳轴承钢材料具有按重量百分比计0.12％至0.25％的碳。
在又一方面，公开了一种增加辊锥钻头的耐磨性的方法。该方法包括将多个滚动元件添加到辊锥钻头的至少一个锥内的轴承组件。多个滚动元件中的每个滚动元件具有HRC 58-63的表面硬度、HRC 56-59的芯硬度，并且由S2钢材料得到。S2钢材料具有按重量百分比计0.40％至0.55％的碳。
附图说明
图1示出了根据本发明的方面的示例性三锥钻头的透视图。
图2示出了根据本发明的方面的布置在三锥钻头的支腿组件的轴颈中的滚动元件的示例性内部结构的透视图。
图3示出了根据本发明的方面的包含滚动元件的三锥钻头的示例性锥的剖视图。
图4A和图4B示出了根据本发明的方面的用于三锥钻头的两个示例性滚动元件形状。
图5提供了描绘根据本发明的方面的用于制备三锥钻头的滚动元件的示例性过程的流程图。
图6提供了描绘根据本发明的方面的用于制备三锥钻头的滚动元件的第二示例性过程的流程图。
图7提供了描绘根据本发明的方面的用于制备三锥钻头的滚动元件的第三示例性过程的流程图。
具体实施方式
前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并不限制所要求保护的特征。如这里所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”、“包含”或其其他变型旨在覆盖非排他性的包含，使得包括一系列元素的过程、方法、物品或装置不仅包括这些元素，而且可以包括未明确列出的或这种过程、方法、物品或装置所固有的其他元素。
在本发明中，相对术语，例如“约”、“基本上”和“大约”用于所述值的±10％的可能变化。尽管将参照三锥钻头和三锥钻头滚动元件来描述本发明，但这仅是示例性的。例如，本发明可应用于任何类型钻头的部件，例如辊锥钻头，包括但不限于两个锥钻头和工程钻头。
本发明的三锥钻头可用于各种钻探应用中。示例性钻井应用包括以下领域内的应用：石油、采矿、建筑、地热、隧道钻孔和水井挖掘。
图1示出了根据本发明的示例性三锥钻头100的透视图。三锥钻头100包括支腿组件102、104和106，它们通过焊缝108连接在一起以形成三锥钻头。每个支腿组件102、104和106包含可旋转的锥110。每个锥110具有多个插入件112，当支腿组件102、104和106的锥110在钻孔过程中旋转时，插入件112切入材料中。
根据本发明的三锥钻头的每个锥可以包括轴承，所述轴承包括在内轴承座圈或滚道和外轴承座圈或滚道内移动的多个滚动元件。轴承可以将相对运动限制为仅期望的运动，并且可以减小运动部件之间的摩擦。在本发明的三锥钻头中，每个锥中的滚动元件可提供围绕锥轴线的自由旋转。不受理论的约束，据信滚动元件减少了旋转摩擦并且可以支撑径向和轴向负载。示例性类型的轴承包括辊轴承和辊珠轴承。辊轴承可以具有圆柱形、筒形或锥形的滚动元件(以下称为辊)，而辊珠轴承可具有球形、球状的滚动元件(以下称为辊珠)。在下文中将轴承的辊和辊珠统称为轴承的滚动元件。
在三锥钻头的锥中使用的辊珠和/或辊可以位于两个座圈之间。这两个座圈可以形成一个滚道，该滚道包含这些滚动元件并且可以通过这些滚动元件传递负载。不受理论的约束，相信当一个座圈旋转时，它也使滚动元件旋转。因此，本发明的滚动元件可以在旋转过程中沿着滚道移动。
在一些实施例中，三锥钻头可通过四种不同类型的轴承中的一种起作用。轴承可以是开放式辊轴承、风冷式辊轴承、密封式辊轴承和密封式轴颈轴承。具有开口辊轴承的三锥钻头没有密封件，并且可以允许岩石和碎屑进入锥。风冷式辊轴承三锥钻头可以使用高压空气，该高压空气沿着空气通道向下行进到三锥轴承中，这可以帮助润滑、冷却和从三锥中去除颗粒。密封式辊轴承三锥钻头可以用任何类型的密封件密封，包括但不限于O形环，并且可以装备有润滑和补偿器系统，该润滑和补偿器系统可以给予它控制泄漏的能力。密封式轴颈轴承三锥钻头构造成使用在套筒中自由旋转的轴颈。
图2示出了根据本发明的支腿组件例如三锥钻头的支腿组件102的示例性内部结构200的透视图。图2示出了图1的锥110的基本构造。支腿组件102包含三排分离的轴承，如排202、204、206所示。排202和206包含具有多个滚动元件作为辊的辊轴承。排204包含具有多个滚动元件作为辊珠的辊珠轴承。排202中的辊珠示出为位于内滚道212内。排204中的辊珠示出为位于内滚道210内，而排206中的辊珠示出为位于内滚道208内。支腿组件102形成用于轴承排202、204和206的内滚道。
图3示出了包含轴承排202、204、206的三锥钻头的示例性锥110的剖视图300。锥110的内部形成用于轴承排202、204、206的外滚道。
图4A和图4B示出了根据本发明的三锥钻头的轴承的滚动元件的示例性形状。具体地，图4A示出了在轴承排202和206中使用的示例性圆柱形辊400A。图4B示出了在轴承排204中使用的辊珠400B的示例性球形形状。
本发明的滚动元件可以由钢制成。钢滚动元件可以根据各种方法加工，所述方法可以包括热处理过程，例如渗碳或透淬。加工方法可用于加强滚动元件并增加耐磨性。根据本发明的渗碳通常需要将低碳钢置于含碳量大于钢的基础碳含量的气氛中，并加热至高于钢的奥氏体转变温度的温度。在所需量的碳已经扩散到钢中至预定深度之后，通过冷却钢，例如淬火来诱导表面硬度。根据本发明的透淬通常需要将中碳钢或高碳钢置于含有大量碳的气氛中，热处理、快速冷却(例如淬火)以在整个过程中诱发硬度，并再加热或回火。
本发明的滚动元件的期望质量是高硬度和高韧性(抗冲击性)。不受理论的约束，据信对用作滚动元件材料的低碳芯(钢)材料进行渗碳可增加材料的韧性，从而为整个滚动元件提供高韧性。或者，较高碳的钢，例如S2-减震工具钢材料，可以被渗碳以在具有高硬度和高韧性的S2材料上提供浅渗碳层。此外，不受理论的束缚，还认为透淬用作滚动元件材料的S2材料可保持材料的高抗冲击性，从而为整个滚动元件提供高韧性。
图5是描绘示例性热处理-渗碳过程500的流程图，该过程可被执行以热处理钢滚动元件，例如图4A的辊400A或图4B的辊珠400B。
过程500包括步骤502，其中选择初始的钢基材料。在过程500中，可以选择低碳轴承钢材料进行处理。选择的低碳轴承钢材料可以满足ASTM A534提出的标准。示例性的基础低碳轴承钢材料可以具有如下表1所示的以重量百分比计的组成：
表1.化学组成
碳(C) 0.12％-0.23％
锰(Mn) 0.25-1.40％
硅(Si) 0.0％-0.040％
硫(S) 0.0％-0.015％
钼(Mo) 0.08％-0.30％
铬(Cr) 0.30％-1.45％
磷(P) 0％-0.025％
镍(Ni) 0％-1.40％
铜(Cu) 0％-0.30％
氧(O) 0％-0.0020％
铝(Al) 0％-0.050％
铁(Fe) 余量
在一些其它示例性实施例中，低碳轴承钢材料可包含0.12-0.25％重量的碳。低碳轴承钢材料组合物还可具有最少0.015％重量的铝。
如表1所示，可以在步骤502中选择的低碳轴承钢材料可以具有20PPM的最大氧含量。20PPM的最大总氧含量可指示在步骤502中选择的低碳轴承钢满足钢洁净度要求。例如，保持清洁可以确保所选择的钢不含氧化物、硫化物和锈皮。为了确保所选择的低碳轴承钢材料满足洁净度标准，钢材料可以选自已经进行钢包精炼和真空脱气的低碳轴承钢材料。另外，在步骤502中选择的低碳轴承钢可以是具有ASTM 5的晶粒尺寸的低碳轴承钢。在一些实施例中，低碳轴承钢材料可以包括低碳低合金钢。
过程500还包括步骤504，其中低碳轴承钢材料成形以形成滚动元件，例如图4A的辊400A或图4B的辊珠400B。钢材成形的方式或机理没有特别限制。
在步骤504之后，过程500包括在955℃的最大温度下渗碳钢滚动元件的步骤506。例如，可以在830℃至955℃的温度范围内进行渗碳。在一种直接淬火渗碳方法中，渗碳可以在如下三个加热段中进行：1)900℃-955℃在1.0-1.2碳势的碳环境中4-15小时，2)860℃-930℃在0.75-1.0碳势的碳环境中1-5小时，和3)830℃-860℃在0.7-1.0碳势的碳环境中0.5-1.5小时。该步骤之后可以立即骤冷至25℃-130℃。对低碳钢滚动元件进行渗碳的方式或方法没有特别限制，只要渗碳赋予钢滚动元件适量的碳即可，例如真空渗碳、气体渗碳等。例如，渗碳步骤506可能需要在具有碳势的气氛中加热钢滚动元件。结果，来自大气的碳可以扩散到表面中至0.5mm至3.0mm的深度，使得在“渗碳深度”碳的重量百分比为0.35％C或更高。钢滚动元件被渗碳的气氛可以是例如碳氢化合物气氛。烃气氛可以包括但不限于一氧化碳、氢气、二氧化碳和烃，例如甲烷，并且可以包含氮气以及水蒸气。
过程500包括通过淬火冷却渗碳钢滚动元件的后续步骤508。渗碳钢滚动元件的淬火方式没有特别限制，例如可以通过油淬火。可以对渗碳钢滚动元件进行淬火，直到达到HRC 61-65的硬度和0.5-3.0mm的硬化深度。作为淬火的结果，深度为0.5mm至3.0mm的渗碳层可具有至少0.35％C的碳重量百分比。
过程500还包括在约150℃至约200℃的温度下回火渗碳钢滚动元件的最终步骤510。在150℃至200℃下回火可以将滚动元件的硬度从HRC 61-65的硬度降低至HRC 59-63的硬度。滚动元件的最终硬度可以在HRC 59-63的硬度范围内。
通过过程500生产的渗碳钢滚动元件可以具有在表面测量的HRC59-63的硬度和0.5mm至3.0mm的硬化深度。在本发明的方面中，硬化深度可构成从硬度超过HRC 50的滚动元件的表面开始的深度以及滚动元件的碳含量可处于或高于0.35％C的深度。因此，如上所公开的过程500可以为钢滚动元件提供渗碳层，该渗碳层具有增强该层功能的多种特性和性质，例如硬度、表面接触疲劳寿命和耐磨性。增强的功能性还可以增加包含多个所述滚动元件的辊锥钻头(例如，三锥钻头)的耐磨性。因此，在制造之后，上述滚动元件可用于三锥钻头的轴承组件中。
在本发明的过程500的替代实施例中，可根据过程500的步骤502、504和506处理低碳轴承钢材料，并且可在分别根据过程500的步骤508和510的条件的淬火和最终回火步骤之前包括冷却步骤和再加热步骤。在渗碳加热段中可能发生的渗碳之后，第一冷却步骤可包括缓慢冷却渗碳钢滚动元件或快速冷却渗碳钢滚动元件。渗碳钢滚动元件的冷却方式没有特别限制，并且可以例如通过淬火。在冷却之后，可以进行再加热硬化步骤，其中可以将滚动元件在0.70至1.0的碳势下加热至760℃至860℃持续0.5至2小时。该步骤之后可以立即淬火至25℃-130℃，如过程500的步骤508中所实施的。淬火渗碳钢滚动元件可实现HRC59-65的表面硬度和0.5mm至3.0mm的硬化深度。因此，过程500的替代方案还可以为钢滚动元件提供渗碳层，该渗碳层具有增强该层功能的多种特性和性质，例如硬度、表面接触疲劳寿命和耐磨性。增强的功能性还可以增加包含多个所述滚动元件的辊锥钻头(例如，三锥钻头)的耐磨性。因此，在制造之后，上述滚动元件可用于三锥钻头的轴承组件中。
图6是描绘可执行以热处理钢滚动元件(例如图4A的辊400A或图4B的辊珠400B)的示范性热处理透淬过程600的流程图。
过程600包括步骤602，其中选择初始的钢基材料。在过程600中，可以选择S2减震工具钢材料进行处理。例如，S2材料可以具有如下表2中所示的以重量百分比计的组成：
表2.S2工具钢的化学成分
碳(C) 0.4％-0.55％
锰(Mn) 0.30-0.50％
硅(Si) 0.90-1.20％
硫(S) 0％-0.03％
钼(Mo) 0.30-0.60％
钒(V) 0％-0.5％
磷(P) 0％-0.03％
铁(Fe) 97.0％
过程600还包括步骤604，其中S2钢材料被成形以形成滚动元件，例如图4A的辊400A或图4B的辊珠400B。钢材成形的方式或机理没有特别限制。
在步骤604之后，过程600包括步骤606：在850℃至900℃的温度下用浅箱渗碳透淬钢滚动元件。例如，透淬浅箱渗碳步骤606可能需要在具有碳势的气氛中加热钢滚动元件。钢滚动元件在其中透淬的气氛可以是例如碳氢化合物气氛。除了氮气和水蒸气之外，烃气氛可以包括但不限于一氧化碳、氢气、二氧化碳和烃，例如甲烷。在步骤606中，碳势可以是0.6-1.0，使得碳可以注入钢滚动元件的表面，从而允许浅箱渗碳。作为步骤606的结果，钢滚动元件从表面到芯全部硬化，其中表面在距表面的最初0.3mm到0.6mm深度上可具有略微升高的硬度。在本发明的一些方面，芯可具有HRC 54-57的硬度。在优选的实施例中，芯可以具有HRC 56-59的硬度。不受理论的束缚，据信表面深度可允许表面的一些精整研磨，从而提供表面精整和尺寸控制，同时仍具有HRC 58-63的表面硬度的精整。
过程600包括随后的步骤608，即通过淬火冷却透淬的钢滚动元件。淬火透淬钢滚动元件的方式没有特别限制，并且可以例如经由油淬火。可以对透淬的钢滚动元件进行淬火，直到其达到HRC 59-65的硬度。
过程600还包括在约150℃至约250℃的温度下回火透淬的钢滚动元件的最终步骤610。在150℃至约250℃范围内的回火步骤可以将表面硬度降低至HRC 58-63的硬度。此外，在一些实施例中，可以执行第二回火步骤。
过程600生产的透淬的和浅箱渗碳钢滚动元件可以具有HRC 58-63的表面硬度。此外，滚动元件的芯可以在诸如HRC 56-59的硬度范围内保持S2材料的相对高的韧性优点。因此，如以上所公开的过程600可以提供已经用浅箱渗碳透淬的钢滚动元件，该钢滚动元件具有增强钢滚动元件的功能(例如，硬度、表面接触疲劳寿命、耐磨性)的多个特征和特性。增强的功能性还可以增加包含多个所述滚动元件的辊锥钻头(例如，三锥钻头)的耐磨性。因此，在制造之后，上述滚动元件可用于三锥钻头的轴承组件中。
图7是描绘示范性类金刚石碳涂覆过程700的流程图，该过程可以被执行以涂覆钢滚动元件，例如图4A的辊400A或图4B的辊珠400B，该滚动元件已经根据图5的过程500经由渗碳而被热处理。
过程700包括步骤702，其中选择来自过程500的回火钢滚动元件。因此，一旦钢滚动元件(例如辊400A或辊珠400B)已经经受过程500，来自最终步骤510的钢滚动元件可以用于过程700中。因为钢滚动元件已经经受过程500，所以为过程700选择的钢滚动元件可以在表面处具有HRC 59-63的硬度和0.5mm至3.0mm的硬化深度。在步骤702中选择回火钢滚动元件之后，可以进行步骤704。
在步骤704中，通过化学气相沉积将类金刚石碳(DLC)涂层施加到钢滚动元件的表面。DLC涂层可以包括无定形类金刚石碳层、钨类金刚石碳基质层和/或氮化铬层。应理解DLC涂层可包括一层或多层，包括上述三层的任意组合。例如，在一些实施例中，DLC涂层包括三个不同的层。第一层可以是无定形类金刚石碳层。第二层可以是钨金刚石状碳基体，第三层可以是氮化铬层。一层或多层作为一层沉积在钢滚动元件的表面上以形成薄膜DLC涂层。邻近钢滚动元件表面的DLC涂层可以具有小于25微米，优选2微米至5微米的厚度。
因此，如上所述的过程700可以提供具有类金刚石碳涂层的钢滚动元件，所述类金刚石碳涂层除了下面的渗碳层之外，还具有可归因于无定形金刚石的多种特性和性质(例如硬度)。在制造之后，上述滚动元件可用于三锥钻头的轴承组件中。
工业实用性
鉴于本发明的以上方面，可以制造并且因此获得一种辊锥钻头，例如三锥钻头，该辊锥钻头包括渗碳的、完全硬化的并且浅箱渗碳的，或DLC涂覆的并且渗碳的钢滚动元件，这些滚动元件可以更好地承受引起不利的磨损、点蚀、剥落等的力。碳化物沉淀，HRC 59-63或HRC 58-63范围内的表面硬度和高冲击韧性芯，以及渗碳和透淬的滚动元件的其它特性在通常具有接触疲劳和磨损的三锥钻头中的钢滚动元件中可能是特别有益的。这是因为上述特性有助于提高三锥钻头内透淬的和浅箱渗碳、渗碳和/或DLC涂层和渗碳钢滚动元件的表面接触疲劳性能。
因此，上述辊锥钻头滚动元件可具有更长的表面接触疲劳寿命和更高的耐磨性，尽管暴露于类似的磨损力。此外，本发明的滚动元件还可以降低三锥钻头、工程钻头和采用这种滚动元件的其他辊锥钻头的机械故障的可能性。此外，使用低碳轴承材料，例如低碳、低合金钢可能导致包含成本有效的滚动元件的辊锥钻头。此外，与较高成本的轴承材料相比，渗碳低碳低合金钢导致相对较低的成本，同时仍赋予增加的耐磨性、耐久性和增强性能。因此，本发明具有显著的工业实用性。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的机器进行各种修改和变化。考虑到本文公开的用于机器的控制系统的说明书和实践，用于机器的控制系统的其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。说明书和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。

Claims (10)

1.一种辊锥钻头(100)，包括：
在锥(110)的轴承组件(202、204、206)内的多个滚动元件(400A、400B)；
其中，所述多个滚动元件(400A、400B)中的每个滚动元件具有HRC 59-63的表面硬度、0.5mm至3.0mm深的硬化深度，并且由低碳轴承钢材料得到；
其中，所述硬化深度从每个滚动元件(400A、400B)的所述表面测量；以及
其中，所述低碳轴承钢材料具有按重量百分比计0.12％至0.25％的碳。
2.根据权利要求1所述的辊锥钻头(100)，其中，所述低碳轴承钢材料具有按重量百分比计0.0到1.40％的镍。
3.根据权利要求1所述的辊锥钻头(100)，其中，所述低碳轴承钢材料具有按重量百分比计大于0.015％的铝。
4.根据权利要求1所述的辊锥钻头(100)，其中，所述低碳轴承钢材料具有按重量百分比计小于0.4％的硅。
5.根据权利要求1所述的辊锥钻头(100)，其中，所述辊锥钻头(100)包括至少一个支腿组件(102、104、106)和三个锥(110)。
6.根据权利要求1所述的辊锥钻头(100)，其中，所述辊锥钻头是三锥钻头(100)。
7.根据权利要求1所述的辊锥钻头(100)，其中，所述多个滚动元件(400A、400B)中的每个滚动元件还包括在每个滚动元件(400A、400B)的所述表面上的类金刚石碳涂层。
8.根据权利要求7所述的辊锥钻头(100)，其中，每个滚动元件(400A、400B)的所述表面上的所述类金刚石碳涂层具有小于25微米的厚度。
9.一种增加辊锥钻头(100)的所述耐磨性的方法，所述方法包括：
将多个滚动元件(400A、400B)添加到所述辊锥钻头(100)的至少一个锥(110)内的轴承组件(202、204、206)中；
其中，所述多个滚动元件(400A、400B)中的每个滚动元件具有HRC 59-63的表面硬度、0.5mm至3.0mm深的硬化深度，并且由低碳轴承钢材料得到；
其中，所述硬化深度从每个滚动元件(400A、400B)的所述表面测量；以及
其中，所述低碳轴承钢材料具有按重量百分比计0.12％至0.25％的碳。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，至少一个滚动元件(400A、400B)还包括涂层。
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