RU2015123295A - Способы изготовления бурового инструмента с антифрикционными покрытиями для снижения сальникообразования и трения - Google Patents

Способы изготовления бурового инструмента с антифрикционными покрытиями для снижения сальникообразования и трения Download PDF

Info

Publication number
RU2015123295A
RU2015123295A RU2015123295A RU2015123295A RU2015123295A RU 2015123295 A RU2015123295 A RU 2015123295A RU 2015123295 A RU2015123295 A RU 2015123295A RU 2015123295 A RU2015123295 A RU 2015123295A RU 2015123295 A RU2015123295 A RU 2015123295A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
apu
additional
functional layer
diamond
Prior art date
Application number
RU2015123295A
Other languages
English (en)
Inventor
Джеффри Р. БЭЙЛИ
Сринивасан РАДЖАГОПАЛАН
Табассумул ХАК
Аднан ОЗЕКЦИН
Мехмет Дениз Эртас
Хьюнву ДЖИН
Бо ЧЖАО
Рассел Р. МЮЛЛЕР
Original Assignee
ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/724,403 external-priority patent/US9617654B2/en
Application filed by ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани filed Critical ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани
Publication of RU2015123295A publication Critical patent/RU2015123295A/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0027—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for by impregnation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/046—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material with at least one amorphous inorganic material layer, e.g. DLC, a-C:H, a-C:Me, the layer being doped or not
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/343—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one DLC or an amorphous carbon based layer, the layer being doped or not
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/347—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with layers adapted for cutting tools or wear applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
    • C23C28/42—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by the composition of the alternating layers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)

Claims (54)

1. Способ изготовления бурового инструмента включающий:
- обеспечение одного или более элементов бурового инструмента с определенными участками для крепления резцов, вставок, подшипников, роликов, дополнительных элементов без покрытия или их сочетаний;
- очистку указанного одного или более элементов бурового инструмента с определенными участками для удаления масла, органических соединений и/или адсорбированных веществ;
- нанесение маски на указанные очищенные определенные участки для крепления резцов, вставок, подшипников, роликов, дополнительных элементов без покрытия или их сочетаний;
- нанесение многослойного антифрикционного покрытия на указанные очищенные определенные участки, где указанное многослойное антифрикционное покрытие включает:
i) нижний слой, выбираемый из группы, состоящий из CrN, TiN, TiAlN, TiAlVN, TiAlVCN, TiSiN, TiSiCN, TiAlSiN и их сочетаний, где толщина нижнего слоя составляет от 0,1 до 100 мкм,
ii) способствующий адгезии слой, выбираемый из группы, состоящей из Cr, Ti, Si, W, CrC, TiC, SiC, WC и их сочетаний, где толщина способствующего адгезии слоя составляет от 0,1 до 50 мкм, и указанный слой прилегает к поверхности нижнего слоя, и
iii)) функциональный слой, выбираемый из группы, состоящей из композита на основе фуллерена, графена, материала на основе алмаза, алмазоподобного углерода (АПУ) и их сочетаний, где толщина функционального слоя составляет от 0,1 до 50 мкм, и указанный слой прилегает к поверхности способствующего адгезии слоя,
при этом способствующий адгезии слой размещают между нижним слоем и функциональным слоем,
коэффициент трения функционального слоя антифрикционного покрытия, по измерениям при испытаниях на трение посредством притирания блока к кольцу, меньше или равен 0,15 и
измерения сопротивления абразивному износу антифрикционного покрытия согласно модифицированному испытанию на абразивный износ ASTM G105 показывают глубину следа износа, меньше или равную 20 мкм, и убыль массы, меньше или равную 0,03 г;
- удаление нанесенной маски с указанных очищенных и покрытых определенных участков указанного одного или более буровых элементов;
- вставку резцов и вставок и присоединение подвижных деталей на очищенные и покрытые определенные участки одного или более элементов бурового инструмента, и
- сборку одного или более элементов бурового инструмента для формирования бурового инструмента.
2. Способ по п. 1, в котором нижний слой прилегает к поверхности основы.
3. Способ по п. 2, в котором основу выбирают из группы, состоящей из стали, нержавеющей стали, твердосплавной наплавки, сплава железа, сплава на основе алюминия, сплава на основе титана, керамического материала и сплава на основе никеля.
4. Способ по п. 3, в котором твердосплавная наплавка включает материал на основе кермета, композит с металлической матрицей или твердый металлический сплав.
5. Способ по п. 1, в котором функциональный слой представляет собой материал на основе алмаза.
6. Способ по п. 5, в котором материал на основе алмаза представляет собой полученный химическими парофазным осаждением (ХПО) алмаз или поликристаллический синтетический алмаз (ПСА).
7. Способ по п. 1, в котором функциональный слой представляет собой алмазоподобный углерод (АПУ).
8. Способ по п. 7, в котором алмазоподобный углерод (АПУ) выбирают из группы, состоящей из та-С, та-С:Н, АПГУ, ППГУ, ГПГУ, Si-АПУ, N-АПУ, О-АПУ, В-АПУ, Ме-АПУ, F-АПУ и их сочетаний.
9. Способ по п. 1, в котором твердость нижнего слоя составляет от 800 до 3500 по Виккерсу.
10. Способ по п. 1, в котором твердость способствующего адгезии слоя составляет от 200 до 2500 по Виккерсу.
11. Способ по п. 1, в котором твердость функционального слоя составляет от 1000 до 7500 по Виккерсу.
12. Способ по п. 1, в котором дополнительно обеспечивают градиент на границе раздела нижнего слоя и способствующего адгезии слоя, толщина которого составляет от 0,01 до 10 мкм.
13. Способ по п. 1, в котором дополнительно обеспечивают градиент на границе раздела способствующего адгезии слоя и функционального слоя, толщина которого составляет от 0,01 до 10 мкм.
14. Способ по п. 1, в котором дополнительно обеспечивают второй способствующий адгезии слой, выбираемый из группы, состоящей из Cr, Ti, Si, W, CrC, TiC, SiC, WC и их сочетаний, где толщина второго способствующего адгезии слоя составляет от 0,1 до 50 мкм, и указанный слой прилегает к поверхности функционального слоя, и второй функциональный слой, выбираемый из группы, состоящей из композита на основе фуллерена, графена материала на основе алмаза, алмазоподобного углерода (АПУ) и их сочетаний, где толщина второго функционального слоя составляет от 0,1 до 50 мкм, и указанный слой прилегает к поверхности второго способствующего адгезии слоя.
15. Способ по п. 14, в котором дополнительно обеспечивают второй нижний слой, расположенный между функциональным слоем и вторым способствующим адгезии слоем, где второй нижний слой выбирают из группы, состоящей из CrN, TiN, TiAlN, TiAlVN, TiAlVCN, TiSiN, TiSiCN, TiAlSiN и их сочетаний, где толщина второго нижнего слоя составляет от 0,1 до 100 мкм.
16. Способ по п. 14, в котором функциональный слой представляет собой алмазоподобный углерод (АПУ).
17. Способ по п. 16, в котором алмазоподобный углерод (АПУ) выбирают из группы, состоящей из та-С, та-С:Н, АПГУ, ППГУ, ГПГУ, Si-АПУ, N-АПУ, О-АПУ, В-АПУ, Ме-АПУ, F-АПУ и их сочетаний.
18. Способ по п. 1, в котором дополнительно обеспечивают от 1 до 100 групп добавочных слоев покрытия, где каждая группа добавочных слоев покрытия включает сочетание из добавочного способствующего адгезии слоя, добавочного функционального слоя и возможного добавочного нижнего слоя, причем каждую группу добавочных слоев покрытия формируют следующим образом:
(i) возможный добавочный нижний слой выбирают из группы, состоящей из CrN, TiN, TiAlN, TiAlVN, TiAlVCN, TiSiN, TiSiCN, TiAlSiN и их сочетаний, его толщина составляет от 0,1 до 100 мкм, и он прилегает к поверхности функционального слоя и добавочного способствующего адгезии слоя, причем возможный добавочный нижний слой размещают между функциональным слоем и добавочным способствующим адгезии слоем;
(ii) добавочный способствующий адгезии слой выбирают из группы, состоящей из Cr, Ti, Si, W, CrC, TiC, SiC, WC и их сочетаний, его толщина составляет от 0 до 50 мкм, и он прилегает к поверхности функционального слоя или возможного добавочного нижнего слоя и добавочного функционального слоя, причем добавочный способствующий адгезии слой размещают между функциональным слоем и добавочным функциональным слоем или между возможным добавочным нижним слоем и добавочным функциональным слоем;
(iii) добавочный функциональный слой выбирают из группы, состоящей из композита на основе фуллерена, графена, материала на основе алмаза, алмазоподобного углерода (АПУ) и их сочетаний, его толщина составляет от 0,1 до 50 мкм, и он прилегает к поверхности добавочного способствующего адгезии слоя.
19. Способ по п. 18, в котором добавочный функциональный слой представляет собой алмазоподобный углерод (АПУ).
20. Способ по п. 19, в котором алмазоподобный углерод (АПУ) выбирают из группы, состоящей из та-С, та-С:Н, АПГУ, ППГУ, ГПГУ, Si-АПУ, N-АПУ, О-АПУ, В-АПУ, Ме-АПУ, F-АПУ и их сочетаний.
21. Способ по п. 18, в котором твердость возможного добавочного нижнего слоя составляет от 800 до 3500 по Виккерсу.
22. Способ по п. 18, в котором твердость добавочного способствующего адгезии слоя составляет от 200 до 2500 по Виккерсу.
23. Способ по п. 18, в котором твердость добавочного функционального слоя составляет от 1000 до 7500 по Виккерсу.
24. Способ по п. 18, в котором дополнительно обеспечивают градиент на границе раздела возможного добавочного нижнего слоя и способствующего адгезии слоя, толщина которого составляет от 0,01 до 10 мкм.
25. Способ по п. 18, в котором дополнительно обеспечивают градиент границе раздела добавочного способствующего адгезии слоя и добавочного функционального слоя, толщина которого составляет от 0,01 до 10 мкм.
26. Способ по п. 1, в котором шероховатость поверхности Ra функционального слоя составляет от 0,01 до 1,0 мкм.
27. Способ по п. 18, в котором в котором шероховатость поверхности Ra наружного добавочного функционального слоя составляет от 0,01 до 1,0 мкм.
28. Способ по п. 1, в котором глубина следа износа контртела, измеренная при испытаниях на трение посредством притирания блока к кольцу меньше или равна 500 мкм.
29. Способ по п. 1, в котором измерения сопротивления абразивному износу антифрикционного покрытия согласно модифицированному испытанию на абразивный износ ASTM G105 показывают глубину следа износа и убыль массы по меньшей мере в 5 раз ниже, чем эти величины для однослойного покрытия из того же функционального слоя.
30. Способ по п. 1, в котором один или более элементов бурового инструмента включают материал из углеродистой стали, где по меньшей мере на часть области, предназначенной для нанесения покрытия, нанесен материал твердосплавной наплавки.
31. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере часть одного или более элементов бурового инструмента состоит из материала с карбидной матрицей.
32. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере один резец или вставку припаивают по меньшей мере к одному или более элементов бурового инструмента перед стадией очистки.
33. Способ по п. 32, в котором один или более элементов бурового инструмента охлаждают в процессе пайки.
34. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере один резец или вставку припаивают по меньшей мере к одному или более элементов бурового инструмента перед стадией нанесения многослойного антифрикционного покрытия на указанные один или более элементов бурового инструмента.
35. Способ по п. 34, в котором один или более элементов бурового инструмента охлаждают в процессе пайки.
36. Способ по п. 1, в котором стадия очистки включает использование ванны с растворителем.
37. Способ по п. 1, в котором стадия очистки включает ионное травление.
38. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию обработки после указанной стадии подготовки и перед указанной стадией очистки, где указанная стадия обработки включает полирование по меньшей мере части поверхности указанных элементов бурового инструмента до минимального значения шероховатости поверхности Ra менее 1 мкм.
RU2015123295A 2012-12-21 2013-12-20 Способы изготовления бурового инструмента с антифрикционными покрытиями для снижения сальникообразования и трения RU2015123295A (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/724,403 US9617654B2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 Low friction coatings with improved abrasion and wear properties and methods of making
US13/724,403 2012-12-21
US14/133,902 2013-12-19
US14/133,902 US20140173995A1 (en) 2012-12-21 2013-12-19 Methods of making a drilling tool with low friction coatings to reduce balling and friction
PCT/US2013/076970 WO2014100608A1 (en) 2012-12-21 2013-12-20 Methods of making a drilling tool with low friction coatings to reduce balling and friction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015123295A true RU2015123295A (ru) 2017-01-27

Family

ID=50030450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015123295A RU2015123295A (ru) 2012-12-21 2013-12-20 Способы изготовления бурового инструмента с антифрикционными покрытиями для снижения сальникообразования и трения

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140173995A1 (ru)
EP (1) EP2935652A1 (ru)
CN (1) CN104870691A (ru)
AU (1) AU2013361115A1 (ru)
BR (1) BR112015009722A2 (ru)
CA (1) CA2890525A1 (ru)
RU (1) RU2015123295A (ru)
WO (1) WO2014100608A1 (ru)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9796044B2 (en) 2014-08-25 2017-10-24 GM Global Technology Operations LLC Manufacturing process for hard facing aluminum injection molds
AU2015336950B2 (en) 2014-10-24 2021-08-19 Laserbond Limited Method and apparatus for cladding a surface of an article
CN107206499A (zh) 2015-03-02 2017-09-26 哈利伯顿能源服务公司 金属基复合材料的表面涂层
CN104960276B (zh) * 2015-07-01 2018-01-19 苏州阿诺精密切削技术有限公司 用于门铰链加工的表面涂层及钻头
EP3111865B1 (en) * 2015-07-02 2020-06-17 Greatbatch Ltd. Reamer for cutting tissue
CN108138306B (zh) * 2015-09-04 2020-01-03 Osg株式会社 硬质被膜和硬质被膜被覆构件
CN105063616B (zh) * 2015-09-10 2017-08-04 桂林电子科技大学 一种基于电子束环形枪熔覆棒料圆柱面的改性方法
US11346359B2 (en) 2015-10-30 2022-05-31 Baker Hughes Oilfield Operations, Llc Oil and gas well pump components and method of coating such components
CN106141167B (zh) * 2016-08-11 2017-11-10 中国石油大学(华东) 一种钻头的制备方法
CN106521451A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 北京工业大学 一种金刚石粉体表面镀钨的方法
TWI645062B (zh) * 2016-12-23 2018-12-21 大陸商深圳市金洲精工科技股份有限公司 Method for preparing tool composite coating, tool and tool composite coating
US11488730B2 (en) * 2017-03-17 2022-11-01 Westinghouse Electric Company Llc Coated fuel pellets with enhanced water and steam oxidation resistance
US10803999B2 (en) * 2017-03-17 2020-10-13 Westinghouse Electric Company Llc Coated U3Si2 pellets with enhanced water and steam oxidation resistance
CN108660454A (zh) * 2017-03-28 2018-10-16 上海名古屋精密工具股份有限公司 涂层及其应用
US10570501B2 (en) 2017-05-31 2020-02-25 Kennametal Inc. Multilayer nitride hard coatings
CN107524449B (zh) * 2017-07-24 2024-04-16 北京科技大学 一种盾构机用抗结泥刀座及其制造方法
CN108801900A (zh) * 2018-06-29 2018-11-13 中国神华能源股份有限公司 弯曲管柱内部泥浆润滑性检测装置及方法
WO2020157198A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-06 Primetals Technologies France SAS Method of coating a part to be submerged into a galvanizing bath and parts thereof
CN110184564A (zh) * 2019-07-02 2019-08-30 南昌航空大学 镁合金表面低应力、高结合强度Si/DLC厚膜的制备方法
US11301989B2 (en) 2020-05-14 2022-04-12 Taurex Drill Bits, LLC Wear data quantification for well tools
CN112853282A (zh) * 2020-12-30 2021-05-28 上海应用技术大学 一种C掺杂TiAlSiN涂层的制备方法
CN113774344B (zh) * 2021-09-01 2023-09-19 太原理工大学 一种钛硅共掺杂非晶碳氮复合薄膜的制备方法
CN115354324B (zh) * 2022-10-19 2023-05-16 博世勒自动化科技（昆山）有限公司 一种高温抗粘结涂层及其在封口包装刀座上的应用
CN115898395B (zh) * 2022-12-20 2024-03-26 郑州机械研究所有限公司 一种截齿型聚晶金刚石复合片及其制备方法和装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4665996A (en) 1986-03-31 1987-05-19 Exxon Production Research Company Method for reducing friction in drilling operations
FR2760783B1 (fr) 1997-03-17 1999-07-30 Smf Int Element d'un train de tiges de forage rotatif
FR2789438B1 (fr) 1999-02-05 2001-05-04 Smf Internat Element profile pour un equipement de forage rotatif et tige de forage comportant au moins un troncon profile
US6450271B1 (en) * 2000-07-21 2002-09-17 Baker Hughes Incorporated Surface modifications for rotary drill bits
NO20014799D0 (no) * 2001-10-03 2001-10-03 Lyng Diamond Tools As Borkrone
FR2851608B1 (fr) 2003-02-20 2006-01-27 Smf Internat Element d'un train de tiges de forage comportant au moins une zone d'appui, tige de forage et joint d'outil
US8286715B2 (en) 2008-08-20 2012-10-16 Exxonmobil Research And Engineering Company Coated sleeved oil and gas well production devices
US8602113B2 (en) 2008-08-20 2013-12-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Coated oil and gas well production devices
US8220563B2 (en) 2008-08-20 2012-07-17 Exxonmobil Research And Engineering Company Ultra-low friction coatings for drill stem assemblies
US8261841B2 (en) 2009-02-17 2012-09-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Coated oil and gas well production devices
US8561707B2 (en) 2009-08-18 2013-10-22 Exxonmobil Research And Engineering Company Ultra-low friction coatings for drill stem assemblies
US20110162751A1 (en) 2009-12-23 2011-07-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Protective Coatings for Petrochemical and Chemical Industry Equipment and Devices
US8985244B2 (en) * 2010-01-18 2015-03-24 Baker Hughes Incorporated Downhole tools having features for reducing balling and methods of forming such tools
US8590627B2 (en) * 2010-02-22 2013-11-26 Exxonmobil Research And Engineering Company Coated sleeved oil and gas well production devices
US8746375B2 (en) * 2011-05-19 2014-06-10 Baker Hughes Incorporated Wellbore tools having superhydrophobic surfaces, components of such tools, and related methods

Also Published As

Publication number Publication date
CA2890525A1 (en) 2014-06-26
WO2014100608A8 (en) 2015-07-23
BR112015009722A2 (pt) 2017-07-04
CN104870691A (zh) 2015-08-26
EP2935652A1 (en) 2015-10-28
AU2013361115A1 (en) 2015-07-09
US20140173995A1 (en) 2014-06-26
WO2014100608A1 (en) 2014-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015123295A (ru) Способы изготовления бурового инструмента с антифрикционными покрытиями для снижения сальникообразования и трения
RU2015123296A (ru) Антифрикционные покрытия с улучшенными свойствами абразивного износа и истирания, и способы их получения
CN105683412B (zh) 涂层工具以及制造和使用涂层工具的方法
EP2851451B1 (en) Amorphous-carbon-containing film
RU2366752C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2545885C2 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2359067C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2545972C2 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2548854C2 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2363761C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2553765C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2561612C2 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2548859C2 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2297473C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2616720C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2464349C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2545958C2 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2596528C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2566220C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2363762C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2461657C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2465370C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2464348C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2363759C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
RU2461663C1 (ru) Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента