Claims (19)
1. Абразивный износостойкий материал, включающий подготовленные к нанесению материалы в следующих соотношениях:1. Abrasive wear-resistant material, including materials prepared for application in the following proportions:
матричный материал, составляющий примерно от 20 до 75 маc.% абразивного износостойкого материала, иmatrix material comprising from about 20 to 75 wt.% abrasive wear-resistant material, and
множество плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM, в основном случайно распределенных по матричному материалу и составляющих примерно от 25 до 70 маc.% абразивного износостойкого материала.many dense sintered -40 / + 80 mesh carbide grains according to ASTM, mainly randomly distributed over the matrix material and comprising from about 25 to 70 wt.% abrasive wear-resistant material.
2. Абразивный износостойкий материал по п.1, в котором матричный материал содержит по меньшей мере 75 маc.% никеля и имеет температуру плавления менее примерно 1100°С и в котором каждое плотное спеченное зерно карбида содержит множество плотных спеченных частиц карбида вольфрама, скрепленных связующим сплавом, имеющим температуру плавления более примерно 1200°С.2. The abrasion-resistant material according to claim 1, in which the matrix material contains at least 75 wt.% Nickel and has a melting point of less than about 1100 ° C and in which each dense sintered carbide grain contains many dense sintered tungsten carbide particles bonded together by a binder an alloy having a melting point of more than about 1200 ° C.
3. Абразивный износостойкий материал по п.1, содержащий множество гранул карбида -16 меш по ASTM, в основном случайно распределенных по матричному материалу и составляющих менее примерно 35 маc.% абразивного износостойкого материала.3. The abrasive wear resistant material according to claim 1, comprising a plurality of ASTM -16 mesh pellets according to ASTM, generally randomly distributed over the matrix material and constituting less than about 35 wt.% Abrasive wear resistant material.
4. Абразивный износостойкий материал по п.3, в котором множество плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM включает множество плотных спеченных зерен карбида -45/+70 меш по ASTM и в котором множество гранул карбида -16 меш по ASTM включает множество литых зерен карбида вольфрама -100/+325 меш по ASTM.4. The abrasive wear-resistant material according to claim 3, in which a plurality of dense sintered carbide grains of -40 / + 80 mesh according to ASTM includes a plurality of dense sintered grains of carbide -45 / + 70 mesh according to ASTM and in which a plurality of granules of carbide -16 mesh according to ASTM includes many cast tungsten carbide grains -100 / + 325 mesh ASTM.
5. Абразивный износостойкий материал по п.3, в котором множество плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM включает множество плотных спеченных зерен карбида -60/+80 меш по ASTM и в котором множество гранул карбида -16 меш по ASTM включает множество зерен карбида -140/+325 меш по ASTM и множество сферических спеченных зерен карбида -16 меш по ASTM, множество плотных спеченных зерен карбида -60/+80 меш по ASTM, составляющих примерно от 25 до 35 маc.% абразивного износостойкого материала, множество зерен карбида -140/+325 меш по ASTM и множество сферических спеченных зерен карбида -16 меш по ASTM, составляющих примерно от 10 до 15 маc.% абразивного износостойкого материала.5. The abrasive wear-resistant material according to claim 3, in which a plurality of dense sintered carbide grains of -40 / + 80 mesh according to ASTM includes a plurality of dense sintered grains of carbide -60 / + 80 mesh according to ASTM and in which a plurality of granules of carbide -16 mesh according to ASTM includes many -140 / + 325 mesh carbide grains according to ASTM and many sintered carbides -16 mesh ASTM spherical grains, many sintered carbides -60 / + 80 mesh ASTM grains comprising from about 25 to 35 wt.% abrasive wear-resistant material , many carbide grains -140 / + 325 mesh according to ASTM and many spherical sintered grains carbide -16 mesh ASTM, constituting from about 10 to 15 wt.% of the abrasive wear-resistant material.
6. Абразивный износостойкий материал по п.1, в котором каждое плотное спеченное зерно карбида абразивного износостойкого материала имеет первую среднюю твердость в центральной области зерна и вторую твердость в периферийной области зерна, которая составляет примерно более 99% первой твердости.6. The abrasive wear-resistant material according to claim 1, in which each dense sintered carbide grain of the abrasive wear-resistant material has a first average hardness in the central region of the grain and a second hardness in the peripheral region of the grain, which is approximately more than 99% of the first hardness.
7. Абразивный износостойкий материал по п.6, в котором первая твердость и вторая твердость составляют примерно более 89 единиц по шкале А твердости Рокуэлла.7. The abrasive wear resistant material according to claim 6, in which the first hardness and the second hardness are approximately 89 units on a Rockwell hardness scale A.
8. Абразивный износостойкий материал по п.1, в котором множество плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM включает по меньшей мере множество плотных спеченных зерен карбида вольфрама -45/+70 меш по ASTM или множество плотных спеченных зерен карбида вольфрама -60/+80 меш по ASTM.8. The abrasive wear resistant material according to claim 1, in which the set of dense sintered grains of carbide -40 / + 80 mesh according to ASTM includes at least a lot of dense sintered grains of carbide -45 / + 70 mesh according to ASTM or a lot of dense sintered grains of tungsten carbide -60 / + 80 mesh according to ASTM.
9. Абразивный износостойкий материал по любому пп.1-8, прикрепленный к долоту для роторного бурения по меньшей мере одной подземной породы, включающему корпус долота, в основном выполненный из материала, содержащего один материал из группы, включающей стальной материал, композитный материал "матрица-частицы" и сцементированный матричный материал, и при этом корпус долота имеет наружную поверхность, и абразивный износостойкий материал расположен на по меньшей мере части этой наружной поверхности корпуса долота.9. Abrasive wear-resistant material according to any one of claims 1 to 8, attached to a bit for rotary drilling of at least one subterranean rock, comprising a body of a bit, mainly made of a material containing one material from the group comprising steel material, matrix composite material -particles "and cemented matrix material, and wherein the bit body has an outer surface, and abrasive wear-resistant material is located on at least a portion of this outer surface of the bit body.
10. Абразивный износостойкий материал по п.9, в котором долото для роторного бурения также имеет по меньшей мере одно углубление, проходящее в корпус долота от наружной поверхности и в которое помещен износостойкий материал, при этом открытые поверхности износостойкого материала в направлении, в целом перпендикулярном наружной поверхности корпуса долота, прилегающей к износостойкому материалу, находятся по существу вровень с наружной поверхностью корпуса долота, прилегающей к износостойкому материалу.10. The abrasive wear-resistant material according to claim 9, in which the rotary drill bit also has at least one recess extending into the bit body from the outer surface and into which the wear-resistant material is placed, while the open surfaces of the wear-resistant material in a direction generally perpendicular the outer surface of the body of the bit adjacent to the wear-resistant material, are essentially flush with the outer surface of the body of the bit adjacent to the wear-resistant material.
11. Абразивный износостойкий материал по п.9, в котором долото для роторного бурения также включает по меньшей мере один режущий элемент, прикрепленный к корпусу долота по границе раздела, тугоплавкий припой, помещенный между корпусом долота и этим по меньшей мере одним режущим элементом на границе раздела, и при этом по меньшей мере сплошной участок износостойкого материала прикреплен к наружной поверхности корпуса долота и поверхности по меньшей мере одного режущего элемента и проходит над границей раздела между корпусом долота и по меньшей мере одним режущим элементом, и закрывает по меньшей мере часть тугоплавкого припоя.11. The abrasion resistant material according to claim 9, in which the rotary drill bit also includes at least one cutting element attached to the bit body at the interface, a refractory solder placed between the bit body and this at least one cutting element at the boundary section, and at least a continuous section of wear-resistant material is attached to the outer surface of the bit body and the surface of at least one cutting element and passes over the interface between the bit body and at least one cutting element, and covers at least part of the refractory solder.
12. Абразивный износостойкий материал по п.11, в котором корпус долота для роторного бурения также имеет гнездо в наружной поверхности корпуса долота, внутри которого расположена по меньшей мере часть по меньшей мере одного режущего элемента, а граница раздела проходит вдоль прилегающих поверхностей корпуса долота и по меньшей мере одного режущего элемента, и корпус долота также имеет по меньшей мере одно углубление, сформированное в наружной поверхности корпуса долота, прилегающей к границе раздела, внутри которого расположена по меньшей мере часть абразивного износостойкого материала.12. The abrasive wear-resistant material according to claim 11, in which the body of the bit for rotary drilling also has a socket in the outer surface of the body of the bit, inside which at least part of at least one cutting element is located, and the interface extends along adjacent surfaces of the body of the bit and at least one cutting element, and the body of the bit also has at least one recess formed in the outer surface of the body of the bit adjacent to the interface, inside of which is located at least least a portion of the abrasive wear-resistant material.
13. Способ нанесения абразивного износостойкого материала на поверхность бурового долота, при осуществлении которого:13. The method of applying abrasive wear-resistant material on the surface of the drill bit, the implementation of which:
подготавливают буровое долото, имеющее корпус, выполненный из материала из группы, включающей сталь, композитный материал "матрица-частицы" и сцементированный матричный материал, и имеющий наружную поверхность,preparing a drill bit having a body made of material from the group including steel, a matrix-particle composite material and a cemented matrix material, and having an outer surface,
смешивают множество плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM с матричным материалом с образованием подготовленного для нанесения абразивного износостойкого материала, в котором матричный материал составляет примерно от 20 до 75 мас.% подготовленного для нанесения абразивного износостойкого материала, а множество плотных спеченных зерен карбида составляет примерно от 25 до 70 мас.% подготовленного к нанесению абразивного износостойкого материала,they mix a lot of dense sintered -40 / + 80 mesh carbide grains according to ASTM with a matrix material to form a prepared for application abrasive wear-resistant material, in which the matrix material is from about 20 to 75 wt.% prepared for applying an abrasive wear-resistant material, and many dense sintered carbide grains comprise from about 25 to 70 wt.% prepared for applying abrasive wear-resistant material,
нагревают матричный материал, включая нагрев по меньшей мере части подготовленного к нанесению абразивного износостойкого материала, до температуры выше точки плавления матричного материала, для расплавления матричного материала,heating the matrix material, including heating at least a portion of the abrasion-resistant material prepared for application to a temperature above the melting point of the matrix material, to melt the matrix material,
наносят расплавленный матричный материал и по меньшей мере некоторые плотные спеченные зерна карбида на по меньшей мере часть наружной поверхности корпуса долота иapplying molten matrix material and at least some dense sintered carbide grains to at least a portion of the outer surface of the bit body; and
обеспечивают отверждение расплавленного матричного материала.provide curing of the molten matrix material.
14. Способ по п.13, в котором при смешивании множества плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM с матричным материалом для создания подготовленного к нанесению абразивного износостойкого материала осуществляют смешивание множества плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM и множества гранул карбида -16 меш по ASTM с матричным материалом для создания подготовленного к нанесению абразивного износостойкого материала, в котором множество литых гранул карбида вольфрама составляет менее примерно 35 мас.% подготовленного к нанесению абразивного износостойкого материала.14. The method according to item 13, in which when mixing a variety of dense sintered grains of carbide -40 / + 80 mesh according to ASTM with a matrix material to create prepared for application abrasive wear-resistant material, mixing a variety of dense sintered grains of carbide -40 / + 80 mesh by ASTM and a plurality of ASTM −16 mesh carbide granules with a matrix material to create a prepared for application abrasion resistant material in which a plurality of cast tungsten carbide granules comprises less than about 35 wt.% Prepared for applying abra active wear resistant material.
15. Способ по п.13, в котором при смешивании множества плотных спеченных зерен карбида -40/+80 меш по ASTM с матричным материалом для создания подготовленного к нанесению абразивного износостойкого материала используют матричный материал, содержащий по меньшей мере 75 мас.% никеля и имеющий температуру плавления менее примерно 1100°С, и при этом каждое плотное спеченное зерно карбида содержит множество плотных спеченных частиц карбида, скрепленных связующим сплавом, имеющим температуру плавления, превышающую примерно 1200°С.15. The method according to item 13, in which when mixing a variety of dense sintered grains of carbide -40 / + 80 mesh according to ASTM with a matrix material to create prepared for application of abrasive wear-resistant material using a matrix material containing at least 75 wt.% Nickel and having a melting point of less than about 1100 ° C, and each dense sintered carbide grain contains many dense sintered carbide particles bonded by a binder alloy having a melting point in excess of about 1200 ° C.
16. Способ по п.15, в котором обеспечивают по меньшей мере одно углубление в наружной поверхности корпуса бурового долота, наносят расплавленный матричный материал в это по меньшей мере одно углубление и обеспечивают выравнивание поверхности расплавленного матричного материала по существу с уровнем наружной поверхности корпуса долота, прилегающей к износостойкому материалу в направлении, в основном перпендикулярном к наружной поверхности корпуса долота, прилегающей к износостойкому материалу.16. The method according to clause 15, in which at least one recess is provided in the outer surface of the drill bit body, the molten matrix material is deposited in this at least one recess and the surface of the molten matrix material is aligned substantially with the level of the outer surface of the bit body, adjacent to the wear-resistant material in a direction generally perpendicular to the outer surface of the bit body adjacent to the wear-resistant material.
17. Способ по п.16, в котором корпус долота включает несколько лопастей и имеет по меньшей мере одно углубление, проходящее в части с низкими напряжениями на поверхности лопасти, и по меньшей мере одно углубление вдоль кромки, образованной пересечением двух поверхностей, образующих часть наружной поверхности корпуса долота.17. The method according to clause 16, in which the body of the bit includes several blades and has at least one recess extending in the part with low stresses on the surface of the blade, and at least one recess along the edge formed by the intersection of two surfaces forming part of the outer surface of the bit body.
18. Способ по п.16, в котором размещают по меньшей мере один режущий элемент в наружной поверхности корпуса долота и обеспечивают по меньшей мере одно углубление, прилегающее к по меньшей мере одному режущему элементу на наружной поверхности или в наружной поверхности корпуса долота.18. The method according to clause 16, in which at least one cutting element is placed in the outer surface of the bit body and providing at least one recess adjacent to at least one cutting element on the outer surface or in the outer surface of the bit body.
19. Способ по п.13, в котором нагревание матричного материала при нанесении расплавленного матричного материала включает по меньшей мере один из методов, включающих нагревание матричного материала при нанесении расплавленного матричного материала посредством электрической дуги, нагревание матричного материала при нанесении расплавленного матричного материала плазменной наплавкой, нагревание матричного материала при нанесении расплавленного матричного материала сжиганием ацетилена в атмосфере по существу чистого кислорода, нагревание матричного материала при нанесении расплавленного матричного материала сваркой плавящимся.
19. The method according to item 13, in which heating the matrix material when applying the molten matrix material includes at least one of the methods comprising heating the matrix material when applying the molten matrix material by an electric arc, heating the matrix material when applying the molten matrix material by plasma welding, heating the matrix material when applying the molten matrix material by burning acetylene in an atmosphere of essentially pure oxygen, heating the matrix material during the application of the molten matrix material by fusion welding.