RU2799380C2 - Redistribution of binder in a cemented carbide drill bit insert - Google Patents

Redistribution of binder in a cemented carbide drill bit insert Download PDF

Info

Publication number
RU2799380C2
RU2799380C2 RU2021113311A RU2021113311A RU2799380C2 RU 2799380 C2 RU2799380 C2 RU 2799380C2 RU 2021113311 A RU2021113311 A RU 2021113311A RU 2021113311 A RU2021113311 A RU 2021113311A RU 2799380 C2 RU2799380 C2 RU 2799380C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
binder
cemented carbide
drill bit
insert
carbide insert
Prior art date
Application number
RU2021113311A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021113311A (en
Inventor
Мирьям ЛИЛЬЯ
Иоаннис АРВАНИТИДИС
Original Assignee
Сандвик Майнинг Энд Констракшн Тулз Аб
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
Application filed by Сандвик Майнинг Энд Констракшн Тулз Аб filed Critical Сандвик Майнинг Энд Констракшн Тулз Аб
Publication of RU2021113311A publication Critical patent/RU2021113311A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2799380C2 publication Critical patent/RU2799380C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to a method for redistributing a binder in a cemented carbide insert for a drill bit, to a cemented carbide insert for a drill bit with a hardness gradient. A method for manufacturing a cemented carbide insert for a drill bit containing a WC-based hard phase component, if necessary, one or more additional solid phase components and a binder, includes the steps of: a) providing a raw cemented carbide insert for a drill bit, b) applying at least one extractor of a binder selected from a metal oxide or a metal carbonate onto the surface of said raw insert; and c) sintering the raw insert. A binder extractor, selected from a metal oxide or a metal carbonate, is applied as a liquid dispersion or slurry to a local area of the surface of the untreated cemented carbide insert in the upper part of the drill bit. After sintering the insert, it is subjected to a tumbling process in a centrifugal tumbling device for strain hardening under the following conditions: ΔHV3%≥ 9.72-0.00543×HV3bulk,Δ HV3%=100×(HV0.3mm-HVbulk)/ HV bulk, where ΔHV3 characterizes the change in Vickers hardness at a load of 3 kg after tumbling in %, HV3bulk - Vickers hardness data at a load of 3 kg for at least 30 indentation points, measured in the central part of the cemented carbide insert for a drill bit, HVbulk - Vickers hardness data for at least 30 indentation points, measured at the centre of the cemented carbide insert for drill bits, HV0.3mm - Vickers hardness data for at least 30 indentation points, measured at a depth of 0.3mm below the surface after tumbling of the cemented carbide drill bit insert.
EFFECT: high wear resistance of the cemented carbide drill bit insert.
13 cl, 26 dwg, 5 tbl, 6 ex

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к способу перераспределения связующего во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, ко вставке из цементированного карбида для бурового наконечника с градиентом твердости и ее применению.The present invention relates to a method for redistributing binder in a cemented carbide insert for a drill bit, to a cemented carbide insert for a hardness gradient drill bit, and its use.

Уровень техникиState of the art

Цементированный карбид обладает уникальным сочетанием высокого модуля упругости, высокой твердости, высокой прочности на сжатие, высокой износостойкости и высокой стойкости к истиранию при хорошем уровне ударной вязкости. Поэтому цементированный карбид обычно используют в таких изделиях, как горнодобывающий инструмент. В общем, твердость и ударную вязкость цементированного карбида можно варьировать, изменяя содержание связующего и размер зерна твердой фазы. Обычно при более высоком содержании связующего увеличивается ударная вязкость цементированного карбида, но снижается его твердость и износостойкость. Более мелкий размер зерна твердой фазы приводит к получению цементированного карбида с более высокой твердостью, который является более износостойким, тогда как цементированный карбид с более крупным размером зерна твердой фазы не является таким твердым, но имеет более высокую ударопрочность.Cemented carbide has a unique combination of high modulus, high hardness, high compressive strength, high wear resistance and high abrasion resistance with a good level of toughness. Therefore, cemented carbide is commonly used in products such as mining tools. In general, the hardness and toughness of cemented carbide can be varied by changing the binder content and hard phase grain size. Generally, a higher binder content increases the toughness of the cemented carbide, but decreases its hardness and wear resistance. A finer grain size of the hard phase results in a higher hardness cemented carbide that is more wear resistant, while a cemented carbide with a coarser grain size of the hard phase is not as hard but has higher impact resistance.

Для максимальной эффективности во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника требуется сочетание этих свойств, и к материалам для различных частей изделия предъявляют различные требования. Например, вставки для бурения горных пород и резки минералов желательно должны иметь более жесткую внутреннюю часть, чтобы минимизировать риск отказа, и более твердую внешнюю поверхность для оптимизации износостойкости.For maximum performance in a cemented carbide drill bit insert, a combination of these properties is required, and materials for different parts of the product have different requirements. For example, rock drilling and mineral cutting inserts should preferably have a stiffer interior to minimize the risk of failure and a harder exterior to optimize wear resistance.

В WO 2010/056191 описан способ формирования тела из цементированного карбида, содержащего твердую фазу и фазу связующего, при этом по меньшей мере одна область промежуточной поверхностной зоны имеет более низкое среднее содержание связующего, чем область, находящаяся глубже в теле.WO 2010/056191 describes a method for forming a cemented carbide body containing a hard phase and a binder phase, wherein at least one region of the intermediate surface zone has a lower average binder content than the region deeper in the body.

Однако все еще существует потребность в способе, с помощью которого можно создавать еще более высокие градиенты твердости, адаптировать градиент к конкретному применению, и который можно применять даже к несимметричным вставкам из цементированного карбида для бурового наконечника. Также существует потребность в способе, с помощью которого можно перераспределять фазу связующего, начиная со стандартного порошка карбида, который стехиометрически сбалансирован по содержанию углерода.However, there is still a need for a method that can create even higher hardness gradients, tailor the gradient to a specific application, and that can be applied even to non-symmetrical cemented carbide drill bit inserts. There is also a need for a method by which the binder phase can be redistributed, starting with a standard carbide powder that is stoichiometrically balanced in carbon content.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Таким образом, настоящее изобретение относится к способу перераспределения фазы связующего во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, содержащей один или более твердофазных компонентов и связующее, включающему следующие стадии:Thus, the present invention relates to a method for phase redistribution of a binder in a cemented carbide insert for a drill bit containing one or more hard phase components and a binder, comprising the following steps:

а) предоставление необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника;a) providing a raw cemented carbide insert for a drill bit;

б) нанесение по меньшей мере одного экстрактора (puller) связующего, выбираемого из оксида металла или карбоната металла, на поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, иb) applying at least one extractor (puller) of a binder, selected from a metal oxide or a metal carbonate, to the surface of the raw cemented carbide insert for the drill bit, and

в) спекание необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника,c) sintering a raw cemented carbide insert for a drill bit,

отличающемуся тем, что оксид металла или карбонат металла наносят только по меньшей мере на одну локальную область поверхности необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.characterized in that the metal oxide or metal carbonate is applied to only at least one local area of the surface of the untreated cemented carbide insert for the drill bit.

Данный способ позволяет перераспределять связующее наиболее оптимальным образом, обеспечивая оптимальную функциональность вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. Например, для различных применений могут быть созданы определенные профили твердости.This method allows the binder to be redistributed in the most optimal way, providing optimal functionality of the cemented carbide insert for the drill bit. For example, specific hardness profiles can be created for different applications.

Кроме того, настоящее изобретение относится ко вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, содержащей один или более твердофазных компонентов, и связующее, отличающейся тем, что существует градиент твердости от первой части поверхности ко второй части поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, при этом первая часть поверхности по существу противоположна второй части поверхности, так что:Further, the present invention relates to a cemented carbide drill bit insert comprising one or more hard phase components and a binder, characterized in that there is a hardness gradient from a first surface portion to a second surface portion of a cemented carbide drill bit insert, wherein the first part of the surface is essentially opposite the second part of the surface, so that:

- первая часть поверхности на 30 HV3 (твердость по Виккерсу) на мягче и на 80 HV3 тверже, чем вторая часть поверхности, и— the first part of the surface is 30 HV3 (Vickers hardness) softer and 80 HV3 harder than the second part of the surface, and

- первая часть поверхности на 5-120 HV3 тверже, чем основной объем, и- the first part of the surface is 5-120 HV3 harder than the main volume, and

- вторая часть поверхности на 20-70 HV3 тверже, чем основной объем.- the second part of the surface is 20-70 HV3 harder than the main volume.

Описание чертежейDescription of drawings

Фиг. 1: Схематическое изображение вставки, показывающее экстрактор связующего и проталкиватель (pusher) связующего, нанесенные симметрично на противоположные стороны.Fig. 1: Schematic representation of an insert showing the binder extractor and binder pusher applied symmetrically on opposite sides.

Фиг. 2: Схематическое изображение вставки, показывающее экстрактор связующего и вдавливатель связующего, нанесенные асимметрично на противоположные стороны.Fig. 2: Schematic representation of an insert showing the binder extractor and binder indenter applied asymmetrically on opposite sides.

Фиг. 3: Графики изотвердости HV3 для образца А, описанного в примере 1.Fig. 3: Plots of HV3 isohardness for Sample A described in Example 1.

Фиг. 4: Графики изотвердости HV3 для образца В, описанного в примере 1.Fig. 4: Plots of HV3 isohardness for Sample B described in Example 1.

Фиг. 5: Графики изотвердости HV3 для образца С, описанного в примере 1.Fig. 5: Plots of HV3 isohardness for Sample C described in Example 1.

Фиг. 6: Графики изотвердости HV3 для образца D, описанного в примере 1.Fig. 6: Plots of HV3 isohardness for Sample D described in Example 1.

Фиг. 7: Графики изотвердости HV3 для образца Е, описанного в примере 1.Fig. 7: Plots of HV3 isohardness for Sample E described in Example 1.

Фиг. 8: Графики изотвердости HV3 для образца F, описанного в примере 1.Fig. 8: Plots of HV3 isohardness for Sample F described in Example 1.

Фиг. 9: Графики изотвердости HV3 для образца G, описанного в примере 1.Fig. 9: Plots of HV3 isohardness for Sample G described in Example 1.

Фиг. 10: Графики изотвердости HV3 для образца Н, описанного в примере 1.Fig. 10: Plots of HV3 isohardness for Sample H described in Example 1.

Фиг. 11: Графики изотвердости HV3 для образца I, описанного в примере 1.Fig. 11: Plots of HV3 isohardness for Sample I described in Example 1.

Фиг. 12: Графики изотвердости HV3 для образца J, описанного в примере 1.Fig. 12: Plots of HV3 isohardness for Sample J described in Example 1.

Фиг. 13: Графики изотвердости HV3 для образца K, описанного в примере 1.Fig. 13: Plots of HV3 isohardness for Sample K described in Example 1.

Фиг. 14: Схематическое изображение вставки, показывающее место нанесения экстрактора связующего в примере 1.Fig. 14: Schematic representation of an insert showing the application site of the binder extractor in Example 1.

Фиг. 15: Профили твердости HV3 по средней линии для образцов А, В и С, описанных в примере 1.Fig. 15: HV3 hardness profiles along the midline for samples A, B and C described in example 1.

Фиг. 16: Профили твердости HV3 по средней линии для образцов D, Е и F, описанных в примере 1.Fig. 16: HV3 hardness profiles along the midline for samples D, E and F described in example 1.

Фиг. 17: Профили твердости HV3 по средней линии для образцов G, Н и I, описанных в примере 1.Fig. 17: HV3 hardness profiles along the midline for samples G, H and I described in example 1.

Фиг. 18: Профили твердости HV3 по средней линии для образцов J и K, описанных в примере 1.Fig. 18: HV3 hardness profiles along the midline for samples J and K described in example 1.

Фигура 19: Графики изотвердости HV5 для примера 2, в котором экстрактор связующего и выталкиватель связующего наносят асимметрично.Figure 19: HV5 isohardness plots for example 2, in which the binder extractor and binder ejector are applied asymmetrically.

Фиг. 20: Схематическое изображение установки для испытания с помощью маятникового молота.Fig. 20: Schematic representation of the apparatus for testing with a pendulum hammer.

Фиг. 21: Профили концентрации кобальта, как описано в примере 5 для образцов D и СFig. 21: Cobalt concentration profiles as described in example 5 for samples D and C

Фиг. 22: Профили концентрации хрома, как описано в примере 5 для образцов D и G.Fig. 22: Chromium concentration profiles as described in example 5 for samples D and G.

Фиг. 23: Профили концентрации Cr/Со, как описано в примере 5 для образцов D и G.Fig. 23: Cr/Co concentration profiles as described in Example 5 for samples D and G.

Фиг. 24: Профили концентрации кобальта, как описано в примере 5 для образца K.Fig. 24: Cobalt concentration profiles as described in example 5 for sample K.

Фиг. 25: Профили концентрации хрома, как описано в примере 5 для образца K.Fig. 25: Chromium concentration profiles as described in example 5 for sample K.

Фиг. 26: График, показывающий изменение диаметра вставки в зависимости от глубины бурения для образцов С, F и I, измеренного во время полевых испытаний.Fig. 26: Graph showing change in insert diameter with drilling depth for Samples C, F, and I, measured during field testing.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

В соответствии с одним аспектом, настоящее изобретение относится к способу перераспределения фазы связующего во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, содержащей твердую фазу WC, возможно один или более дополнительных твердофазных компонентов и связующее, включающему следующие стадии:In accordance with one aspect, the present invention relates to a method for phase redistribution of a binder in a cemented carbide insert for a drill bit containing a WC solid phase, optionally one or more additional solid phase components, and a binder, comprising the following steps:

а) предоставление необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника;a) providing a raw cemented carbide insert for a drill bit;

б) нанесение по меньшей мере одного экстрактора связующего, выбираемого из оксида металла или карбоната металла, на поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, иb) applying at least one binder extractor, selected from a metal oxide or a metal carbonate, to the surface of the raw cemented carbide insert for the drill bit, and

в) спекание необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника;c) sintering a raw cemented carbide insert for a drill bit;

отличающемуся тем, что оксид металла или карбонат металла наносят только по меньшей мере на одну локальную область поверхности необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.characterized in that the metal oxide or metal carbonate is applied to only at least one local area of the surface of the untreated cemented carbide insert for the drill bit.

Один или более дополнительных твердофазных компонентов можно выбирать из ТаС, TiC, TiN, TiCN, NbC, CrC. Фазу связующего можно выбирать из Со, Ni, Fe или их смеси, предпочтительно Со и/или Ni, наиболее предпочтительно Со. Карбидная вставка для бурового наконечника имеет подходящее содержание связующего от примерно 4 до примерно 30% масс., предпочтительно от примерно 5 до примерно 15% масс. Карбидная вставка для бурового наконечника может также содержать измельчающее зерно соединение в количестве ≤20% масс. от содержания связующего. Измельчающее зерно соединение подходящим образом выбирают из группы карбидов, смешанных карбидов, карбонитридов или нитридов ванадия, хрома, тантала и ниобия. Остальная часть карбидной вставки для бурового наконечника состоит из одного или более твердофазных компонентов.One or more additional solid phase components may be selected from TaC, TiC, TiN, TiCN, NbC, CrC. The binder phase can be selected from Co, Ni, Fe or mixtures thereof, preferably Co and/or Ni, most preferably Co. The carbide insert for the drill bit has a suitable binder content of from about 4 to about 30% by weight, preferably from about 5 to about 15% by weight. The carbide insert for the drill bit may also contain a grain refining compound in an amount of ≤20 wt%. from the content of the binder. The grain refining compound is suitably selected from the group of carbides, mixed carbides, carbonitrides or nitrides of vanadium, chromium, tantalum and niobium. The remainder of the carbide insert for the drill bit consists of one or more hard phase components.

В одном воплощении способа вставка из цементированного карбида для бурового наконечника содержит твердую фазу, содержащую по меньшей мере 80% масс. WC, предпочтительно по меньшей мере 90% масс.In one embodiment of the method, the cemented carbide insert for the drill bit contains a solid phase containing at least 80% of the mass. WC, preferably at least 90% of the mass.

В настоящем описании термин «необработанная» относится ко вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, полученной путем совместного измельчения твердофазного компонента (компонентов) и связующего с последующим прессованием измельченного порошка с образованием компактной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, которую еще не подвергали спеканию. Термин «экстрактор связующего» относится к веществу, которое при нанесении на поверхность вставки из цементированного карбида для бурового наконечника вызывает миграцию связующего к этой поверхности на стадии спекания, то есть связующее оттягивается в направлении к поверхности, где нанесен «экстрактор связующего». Экстрактор связующего функционирует посредством локального потребления углерода, что заставляет связующе перетекать из областей, имеющих нормальный уровень углерода, в локальную область, где уровень углерода понижен.As used herein, the term "raw" refers to a cemented carbide drill bit insert obtained by co-grinding the hard phase component(s) and the binder and then pressing the ground powder to form a compact cemented carbide drill bit insert that has not yet been sintered. The term "binder extractor" refers to a substance which, when applied to the surface of a cemented carbide insert for a drill bit, causes the binder to migrate towards that surface during the sintering step, i.e. the binder is drawn towards the surface where the "binder extractor" is applied. The binder extractor functions by local consumption of carbon, which causes the binder to flow from areas having normal carbon levels to a local area where carbon levels are low.

Было обнаружено, что при нанесении экстрактора связующего, выбранного из оксида металла или карбоната металла, на поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника по меньшей мере в одной локальной области углерод локально расходуется в этой области во время спекания, что вызывает образование углеродного потенциала. Это способствует миграции фазы связующего из областей, имеющих нормальный или более высокий уровень углерода, в локальную область, которая имеет низкий уровень углерода. Таким образом, формируется богатая связующим зона в локальной области поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. Поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, на которую наносят экстрактор связующего, называют поверхностью, «легированной оксидом/карбонатом». Хорошо известно, что зоны, богатые связующим, и зоны, обедненные связующим, после спекания испытывают растягивающее и сжимающее напряжения, соответственно. Обычно нежелательно создавать растягивающие напряжения. Однако было обнаружено, что после обработки, такой как центробежная галтовка, могут быть созданы высокие уровни сжимающего напряжения вплоть до глубины по меньшей мере 1 мм ниже поверхности, подвергаемой центробежной галтовке, противодействующие присутствующим растягивающим напряжениям. Таким образом, можно получить преимущество от применения экстрактора связующего без отрицательного эффекта, создаваемого растягивающими напряжениями.It has been found that by applying a binder extractor selected from a metal oxide or metal carbonate to the surface of an untreated cemented carbide drill bit insert in at least one local area, carbon is locally consumed in that area during sintering, causing a carbon potential to be generated. This facilitates the migration of the binder phase from regions having normal or higher carbon levels to a local region which has low carbon levels. Thus, a bond-rich zone is formed in a local area of the surface of the cemented carbide insert for the drill bit. The surface of the unfinished cemented carbide bit insert on which the binder extractor is applied is referred to as the “oxide/carbonate alloyed” surface. It is well known that binder-rich zones and binder-poor zones experience tensile and compressive stresses, respectively, after sintering. It is generally undesirable to create tensile stresses. However, it has been found that high levels of compressive stress, up to a depth of at least 1 mm below the centrifugal tumbling surface, can be created after a treatment such as spin tumbling, counteracting the tensile stresses present. Thus, it is possible to benefit from the use of a binder extractor without the negative effect of tensile stresses.

«По меньшей мере одна локальная область на поверхности необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника» может находиться в любом месте на поверхности, например на вершине, основании или боковой стороне, в зависимости от того, где требуется создать повышенное содержания связующего. Экстрактор связующего можно наносить на одну или более локальных областей поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника в зависимости от того, заключается ли требуемый эффект в создании локального увеличения ударной вязкости или износостойкости. Каждая «локальная область» может составлять 0,5-85% от общей площади поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, предпочтительно 3-75%.The "at least one local area on the surface of the raw cemented carbide drill bit insert" can be anywhere on the surface, such as the top, bottom, or side, depending on where the increased binder content is desired. The binder extractor may be applied to one or more localized surface areas of the cemented carbide drill bit insert, depending on whether the desired effect is to provide a localized increase in toughness or wear resistance. Each "local area" may represent 0.5-85% of the total surface area of the cemented carbide insert for the drill bit, preferably 3-75%.

Температура спекания обычно составляет от примерно 1000°С до примерно 1700°С, предпочтительно от примерно 1200°С до примерно 1600°С, наиболее предпочтительно от примерно 1300°С до примерно 1550°С. Время спекания составляет от примерно 15 минут до примерно 5 часов, предпочтительно от примерно 30 минут до примерно 2 часов.The sintering temperature is typically from about 1000°C to about 1700°C, preferably from about 1200°C to about 1600°C, most preferably from about 1300°C to about 1550°C. The sintering time is from about 15 minutes to about 5 hours, preferably from about 30 minutes to about 2 hours.

В одном воплощении способа экстрактор связующего, представляющий собой оксид металла или карбонат металла, выбирают из Cr2O3, MnO, MnO2, MoO2, оксидов Fe, NiO, NbO2, V2O3, MnCO3, FeCO3, CoCO3, NiCO3, CuCO3 или Ag2CO3. В качестве альтернативы можно также наносить металл на поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, который при нагревании во время стадии спекания образует оксид. Выбор оксида металла или карбоната металла влияет на свойства цементированного карбида после спекания, например, деформационное упрочнение, термостойкость и/или коррозионную стойкость, и можно сделать такой выбор, который лучше всего подходит для требуемого применения. Карбонаты металлов выбирают, если соответствующий оксид металла токсичен, а карбонат металла - нет. В этом способе существует высокая степень свободы в отношении того, где применять экстрактор связующего, например, его можно применять в зонах износа твердосплавного (карбидного) инструмента или вдали от них, в зависимости от того, улучшает ли оксид металла или карбонат износостойкость цементированного карбида или нет.In one embodiment of the method, the binder extractor, which is a metal oxide or metal carbonate, is selected from Cr 2 O 3 , MnO, MnO 2 , MoO 2 , oxides of Fe, NiO, NbO 2 , V 2 O 3 , MnCO 3 , FeCO 3 , CoCO 3 , NiCO 3 , CuCO 3 or Ag 2 CO 3 . Alternatively, metal can also be deposited on the surface of a raw cemented carbide insert for a drill bit, which forms an oxide when heated during the sintering step. The choice of metal oxide or metal carbonate affects the properties of the cemented carbide after sintering, such as work hardening, heat resistance, and/or corrosion resistance, and the choice can be made that best suits the desired application. Metal carbonates are chosen if the corresponding metal oxide is toxic but the metal carbonate is not. In this method, there is a high degree of freedom as to where to apply the binder extractor, for example, it can be applied in or away from the wear zones of the hardmetal (carbide) tool, depending on whether the metal oxide or carbonate improves the wear resistance of the cemented carbide or not. .

В одном воплощении способа экстрактором связующего является Cr2O3. Использование Cr2O3 в качестве экстрактора связующего имеет преимущество, заключающееся в том, что образуется поверхностный слой, обогащенный сплавом хрома, который имеет повышенную реакцию на галтовочную обработку. Следовательно, создаются более высокие сжимающие напряжения и улучшается износостойкость вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. Cr2O3 способствует измельчению зерна, и, следовательно, на стороне вставки, на которую нанесен Cr2O3, наблюдается уменьшенный размер зерна.In one embodiment of the method, the binder extractor is Cr 2 O 3 . The use of Cr 2 O 3 as the binder extractor has the advantage that a surface layer enriched in chromium alloy is formed which has an increased response to tumbling treatment. Consequently, higher compressive stresses are generated and the wear resistance of the cemented carbide insert for the drill bit is improved. Cr 2 O 3 contributes to grain refinement, and therefore, a reduced grain size is observed on the side of the insert on which Cr 2 O 3 is deposited.

Оксид металла или карбонат металла подходящим образом наносят на поверхность или поверхности в количестве от примерно 0,1 до примерно 100 мг/см2, предпочтительно в количестве от примерно 1 до примерно 50 мг/см2. Исходная смесь порошка цементированного карбида должна иметь приемлемый углеродный баланс, равный 0,95<Com/%Со<1, или иметь избыток углерода, который компенсировал бы уменьшение углерода в результате нанесения оксида или карбоната. Значение Com равно 100×S,вставка/σS,кобальт, где σS - удельное магнитное насыщение, измеренное в Тм3/кг, σS,кобальт=2,01×104 Тм3/кг. Значение Com измеряют с помощью прибора Foerster Koerzimat CS.1097.The metal oxide or metal carbonate is suitably applied to the surface or surfaces in an amount of from about 0.1 to about 100 mg/cm 2 , preferably in an amount of from about 1 to about 50 mg/cm 2 . The initial mixture of cemented carbide powder should have an acceptable carbon balance of 0.95<Com/%Co<1, or have an excess of carbon that would compensate for the decrease in carbon resulting from the deposition of oxide or carbonate. The Com value is 100×S, inset /σS, cobalt where σS is the specific magnetic saturation, measured in Tm 3 /kg, σS, cobalt = 2.01×10 4 Tm 3 /kg. The Com value is measured with a Foerster Koerzimat CS.1097 instrument.

В одном воплощении способа экстрактор связующего наносят на верхнюю часть вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. В другом воплощении способа экстрактор связующего наносят на боковую сторону вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. Таким образом, свойства вставки из цементированного карбида для бурового наконечника можно регулировать в зависимости от области применения. С большой вероятностью, на поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника выбирают такое место нанесения экстрактора связующего, которое подвергается наибольшему износу.In one embodiment of the method, a binder extractor is applied to the top of a cemented carbide insert for a drill bit. In another embodiment of the method, a binder extractor is applied to the side of a cemented carbide insert for a drill bit. Thus, the properties of the cemented carbide insert for the drill bit can be adjusted depending on the application. With a high probability, on the surface of the cemented carbide insert for the drill bit, the place where the binder extractor is applied, which is subject to the greatest wear, is chosen.

В одном воплощении способ дополнительно включает между стадиями (а) и (б) стадию нанесения по меньшей мере одного проталкивателя (pusher) связующего по меньшей мере на одну другую локальную область поверхности необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. В настоящем описании термин «проталкиватель связующего» относится к веществу, которое при нанесении на поверхность вставки из цементированного карбида для бурового наконечника вызывает миграцию связующего от этой поверхности во время стадии спекания, т.е. связующее проталкивается в направлении от поверхности, на которую нанесен «проталкиватель связующего». Совместное нанесение экстрактора связующего, наносимого по меньшей мере на одну локальную область на поверхности, и проталкивателя связующего, наносимого по меньшей мере на одну другую локальную область на поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, означает, что можно обеспечить содержание углерода в необработанной вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, находящееся в стандартных диапазонах, например, 0,95<Com/%Со<1, и при использовании стандартных процессов, что позволяет повысить эффективность производства. Миграция предпочтительно происходит в глубину вставки, а не вдоль ее поверхности.In one embodiment, the method further comprises between steps (a) and (b) the step of applying at least one binder pusher to at least one other local area of the surface of the untreated cemented carbide insert for the drill bit. As used herein, the term "binder pusher" refers to a substance that, when applied to the surface of a cemented carbide insert for a drill bit, causes the binder to migrate away from that surface during the sintering step, i. the binder is pushed in a direction away from the surface on which the "binder pusher" is applied. The combined application of a binder extractor applied to at least one local area on the surface and a binder pusher applied to at least one other local area on the surface of a cemented carbide insert for a drill bit means that the carbon content of the untreated insert of cemented carbide for drill bit, which is in standard ranges, such as 0.95<Com/%Co<1, and using standard processes, which can improve production efficiency. Migration preferably occurs in the depth of the insert, and not along its surface.

В одном воплощении способа проталкиватель связующего выбирают из карбида металла, углеродного порошка, такого как графит, или их смеси. При нанесении карбида металла, углеродного порошка или их смеси создается градиент углерода, что приводит к миграции кобальта от поверхности, на которую он был нанесен, то есть связующее выталкивается от этой поверхности карбида во внутренний объем в этой локальной области (областях). В случае с карбидом металла существует дополнительный эффект измельчения зерна при нанесении в локальной области, тогда как в случае с углеродным порошком существует эффект стимулирования роста зерна при нанесении в локальной области (областях). Результирующая разница в создаваемом градиенте роста зерен не так значительна, как влияние градиента связующего на градиент твердости.In one embodiment of the method, the binder pusher is selected from metal carbide, carbon powder such as graphite, or mixtures thereof. When applying metal carbide, carbon powder, or a mixture thereof, a carbon gradient is created, which leads to the migration of cobalt from the surface on which it was deposited, that is, the binder is pushed from this surface of the carbide into the internal volume in this local area (areas). In the case of metal carbide, there is an additional effect of grain refinement when applied in a local area, while in the case of carbon powder, there is an effect of promoting grain growth when applied in a local area(s). The resulting difference in the grain growth gradient created is not as significant as the effect of the binder gradient on the hardness gradient.

В одном воплощении проталкиватель связующего представляет собой сочетание карбида металла и углеродного порошка. Массовое отношение карбида металла к углеродному порошку составляет от примерно 0,05 до примерно 50, предпочтительно от примерно 0,1 до примерно 25, более предпочтительно от примерно 0,2 до примерно 15 и еще более предпочтительно от примерно 0,3 до примерно 12, и наиболее предпочтительно от примерно от 0,5 до 8. Карбид металла подходящим образом наносят на поверхность или поверхности в количестве от примерно 0,1 до примерно 100 мг/см2, предпочтительно в количестве от примерно 1 до примерно 50 мг/см2. Углеродный порошок подходящим образом наносят на поверхность или поверхности в количестве от примерно 0,1 до примерно 100 мг/см2, предпочтительно в количестве от примерно 0,5 до примерно 50 мг/см2.In one embodiment, the binder pusher is a combination of metal carbide and carbon powder. The weight ratio of metal carbide to carbon powder is from about 0.05 to about 50, preferably from about 0.1 to about 25, more preferably from about 0.2 to about 15, and even more preferably from about 0.3 to about 12, and most preferably from about 0.5 to 8. The metal carbide is suitably applied to the surface or surfaces in an amount of from about 0.1 to about 100 mg/cm 2 , preferably in an amount of from about 1 to about 50 mg/cm 2 . The carbon powder is suitably applied to the surface or surfaces in an amount of from about 0.1 to about 100 mg/cm 2 , preferably in an amount of from about 0.5 to about 50 mg/cm 2 .

Если в качестве проталкивателя связующего выбирают только углеродный порошок, такой как графит, это приводит к укрупнению зерен твердой фазы в области, где он был нанесен. Это позволит достичь сочетания высокой износостойкости и улучшенной теплопроводности в зонах на вставке для бурового наконечника, подвергаемых воздействию обрабатываемой породой, и высокой ударной вязкости за этими зонами.If only carbon powder, such as graphite, is chosen as the binder pusher, this results in coarsening of the solid phase grains in the area where it has been deposited. This will achieve a combination of high wear resistance and improved thermal conductivity in the zones on the drill bit insert exposed to the formation to be processed, and high toughness beyond these zones.

В одном воплощении способа карбид металла выбирают из карбида хрома, ванадия, магния, железа или никеля, предпочтительно карбида хрома, такого как Cr3C2, Cr23C6, Cr7C3.In one embodiment of the process, the metal carbide is selected from chromium, vanadium, magnesium, iron or nickel carbide, preferably chromium carbide such as Cr 3 C 2 , Cr 23 C 6 , Cr 7 C 3 .

При выборе карбида металла, такого как Cr3C2, в сочетании с углеродным порошком возникает преимущество, поскольку это сочетание вызывает миграцию связующего с легированной поверхности, а добавление углерода предотвращает эффект измельчения зерна из-за Cr3C2.When choosing a metal carbide such as Cr 3 C 2 in combination with carbon powder, there is an advantage because this combination causes the binder to migrate from the alloyed surface, and the addition of carbon prevents the grain refinement effect due to Cr 3 C 2 .

Во время спекания любой карбид металла, нанесенный на поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, должен существенно растворяться.During sintering, any metal carbide deposited on the surface of an unfinished cemented carbide drill bit insert should substantially dissolve.

В одном воплощении способа экстрактор связующего и проталкиватель связующего наносят на различные локальные области поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. При нанесении экстрактора связующего и проталкивателя связующего на различные локальные области создается градиент связующего между двумя поверхностями. Такой градиент связующего означает, что создается градиент твердости с более твердой, обедненной связующим поверхностью, образованной там, где был нанесен проталкиватель связующего, и, обогащенной связующим поверхностью с более высокий ударной вязкостью, образованной там, где был нанесен экстрактор связующего. Совместное применение экстрактора связующего и проталкивателя связующего на различных локальных областях поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника особенно полезно для создания градиента твердости в больших карбидных телах, где ранее с помощью известных способов нельзя было создать достаточно глубокий градиент.Экстрактор связующего можно наносить на одну выбранную область поверхности необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, а проталкиватель связующего можно наносить на другую выбранную область поверхности необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. Проталкиватель связующего можно наносить в зоне износа, чтобы уменьшить содержание связующего и, следовательно, улучшить износостойкость в этой области или там, где желательно иметь более высокую теплопроводность. Локальное применение экстрактора связующего и проталкивателя связующего дает уникальные возможности для создания карбидных тел с индивидуальными свойствами.In one embodiment of the method, the binder extractor and binder pusher are applied to different local areas of the surface of the cemented carbide insert for the drill bit. Applying the binder extractor and binder pusher to different local areas creates a binder gradient between the two surfaces. Such a binder gradient means that a hardness gradient is created with a harder, binder-poor surface formed where the binder pusher has been applied, and a binder-enriched, higher toughness surface formed where the binder extractor has been applied. The combined use of the binder extractor and binder pusher on various local areas of the surface of the cemented carbide insert for the drill bit is especially useful for creating a hardness gradient in large carbide bodies where previously known methods could not create a sufficiently deep gradient. The binder extractor can be applied to one selected a surface area of the raw cemented carbide drill bit insert, and the binder pusher can be applied to another selected surface area of the raw cemented carbide drill bit insert. The binder pusher can be applied in the wear zone to reduce the binder content and therefore improve wear resistance in this area or where it is desirable to have a higher thermal conductivity. The local application of the binder extractor and binder pusher provides unique opportunities for creating carbide bodies with individual properties.

Еще одно преимущество использования этого способа состоит в том, что могут быть созданы самозатачивающиеся зоны, если степень износа в разных областях поверхности неравномерна. Контактное давление между изношенной с более острым концом вставкой и породой увеличивается, так как площадь контакта уменьшается. В случае однородного материала износ вызывает образование плоскости износа, что часто требует повторной заточки с использованием алмазных шлифовальных инструментов. Повторная заточка шлифованием является дорогостоящей и требует демонтажа буровых наконечников. Из-за имеющихся неоднородных свойства материала, можно получить зоны, которые изнашиваются быстрее, и зоны, которые изнашиваются медленнее. Если свойства материала вставок для бурового наконечника позволяют, чтобы поверхность износа имела области с разной степенью износа, то предотвращается образование плоскостей износа, и, следовательно, создаются более острые поверхности износа по сравнению со случаем, когда используют однородные материалы.Another advantage of using this method is that self-sharpening zones can be created if the degree of wear is uneven in different areas of the surface. The contact pressure between the worn insert with a sharper end and the rock increases as the contact area decreases. In the case of a homogeneous material, wear causes the formation of a wear plane, which often requires re-sharpening using diamond grinding tools. Regrinding by grinding is costly and requires dismantling of the drill bits. Due to the inhomogeneous properties of the material, it is possible to obtain zones that wear faster and zones that wear more slowly. If the material properties of the drill bit inserts allow the wear surface to have regions of varying wear, wear planes are prevented and hence sharper wear surfaces are created compared to when homogeneous materials are used.

В одном воплощении способа экстрактор связующего и проталкиватель связующего наносят по существу на противоположные локальные области поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.In one embodiment of the method, the binder extractor and binder pusher are applied to substantially opposite local areas of the surface of the cemented carbide insert for the drill bit.

В одном из воплощений способ нанесения экстрактора связующего и проталкивателя связующего выбирают из прессования, погружения, окраски, распыления (аэрография), тиснения или трехмерной печати. Погружение можно производить с нанесением маскирующего покрытия или без него. Экстрактор связующего и проталкиватель связующего могут быть нанесены на поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника в виде жидких дисперсий или суспензии. В таком случае жидкая фаза обычно представляет собой воду, спирт или полимер, такой как полиэтиленгликоль. Концентрация порошка в жидкой фазе суспензии обычно составляет 5-50% масс., например, 15-40% масс. Этот диапазон является предпочтительным, так как эффект экстрактора связующего или проталкивателя связующего реализуется в достаточной степени. Если содержание порошка слишком велико, могут возникнуть проблемы, связанные с засорением и образованием комков в жидкой дисперсии или суспензии. В качестве альтернативы они могут быть введены в виде твердого вещества, например, путем добавления порошка в пресс-форму в подходящем месте. Порошок можно смешивать с твердофазным порошком, например, порошком на основе WC. Экстрактор связующего и проталкиватель связующего также можно наносить на вставку из цементированного карбида для бурового наконечника любым другим подходящим способом. Состав и концентрация суспензии, а также способ ее нанесения влияют на перераспределение связующего и, следовательно, позволяют регулировать профиль твердости вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.In one embodiment, the method of applying the binder extractor and binder pusher is selected from pressing, dipping, painting, spraying (airbrushing), embossing, or 3D printing. Diving can be done with or without masking. The binder extractor and binder pusher can be applied to the surface of the raw cemented carbide drill bit insert as liquid dispersions or slurries. In such a case, the liquid phase is usually water, an alcohol, or a polymer such as polyethylene glycol. The concentration of the powder in the liquid phase of the suspension is usually 5-50% wt., for example, 15-40% wt. This range is preferred since the effect of the binder extractor or binder pusher is sufficiently realized. If the powder content is too high, clogging and lumping problems may occur in the liquid dispersion or slurry. Alternatively, they can be introduced as a solid, for example by adding a powder to the mold at a suitable location. The powder can be mixed with a solid state powder such as a WC-based powder. The binder extractor and binder pusher may also be applied to the cemented carbide drill bit insert in any other suitable manner. The composition and concentration of the slurry, as well as the method of its application, influence the redistribution of the binder and, therefore, allow you to control the hardness profile of the cemented carbide insert for the drill bit.

В одном воплощении способа экстрактор связующего наносят на первую часть (10) поверхности, а проталкиватель связующего наносят на вторую часть (20) поверхности вращательно-симметрично, как показано на фиг. 1.In one embodiment of the method, the binder extractor is applied to the first surface part (10) and the binder pusher is applied to the second surface part (20) in a rotationally symmetrical manner, as shown in FIG. 1.

В одном воплощении способа экстрактор связующего наносят на первую часть (10) поверхности, а проталкиватель связующего наносят на вторую часть (20) поверхности вращательно-асимметрично, как показано на фиг. 2.In one embodiment of the method, the binder extractor is applied to the first surface part (10) and the binder pusher is applied to the second surface part (20) in a rotationally asymmetrical manner, as shown in FIG. 2.

Поскольку существует гибкость в том, где наносят экстрактор связующего и проталкиватель связующего, это позволяет адаптировать положение «зоны износа», то есть положение на поверхности, имеющей наиболее улучшенные характеристики износа. Например, зона износа может находиться либо на верхней, либо на боковой стороне вставки, в зависимости от того, где взаимодействие между вставкой из цементированного карбида для бурового наконечника и пробуриваемой породой является наибольшим. Это положение варьируют в зависимости от области применения, для которой используют вставку из цементированного карбида для бурового наконечника, и положения вставки из цементированного карбида в буровом наконечнике.Since there is flexibility in where the binder extractor and binder pusher are applied, it is possible to tailor the position of the "wear zone", ie the position on the surface having the most improved wear characteristics. For example, the wear zone may be on either the top or side of the insert, depending on where the interaction between the cemented carbide insert for the drill bit and the formation being drilled is greatest. This position varies depending on the application for which the cemented carbide insert is used for the drill bit and the position of the cemented carbide insert in the drill bit.

Вставки из цементированного карбида для бурового наконечника подвергаются высокой сжимающей нагрузке. Следовательно, поверхностное растрескивание, вызванное небольшими трещинами, увеличивающимися до критического размера из-за повторяющихся периодических высоких нагрузок, является частой причиной отказа вставки. Известно, что создание сжимающего напряжения на поверхности вставки может уменьшить эту проблему, поскольку наличие сжимающего напряжения может предотвратить рост трещин и износ материала. Известные способы создания сжимающего напряжения на поверхностях вставки из цементированного карбида для бурового наконечника включают дробеструйное упрочнение, вибрационную галтовку и центробежную галтовку. Все эти способы основаны на механическом ударе или деформации внешней поверхности тела и увеличивают срок службы вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.Cemented carbide inserts for drill bits are subjected to high compressive loads. Therefore, surface cracking, caused by small cracks growing to a critical size due to repeated periodic high loads, is a common cause of insert failure. It is known that applying a compressive stress to the surface of an insert can reduce this problem because the presence of a compressive stress can prevent crack growth and material wear. Known methods of applying compressive stress to the surfaces of a cemented carbide drill bit insert include shot peening, vibratory tumbling, and centrifugal tumbling. All of these methods rely on mechanical shock or deformation of the outer surface of the body and increase the life of the cemented carbide insert for the drill bit.

В одном воплощении способа после спекания вставки из цементированного карбида для бурового наконечника ее обрабатывают с помощью процесса галтовки. Вставки из цементированного карбида для бурового наконечника подвергают последующей обработке для поверхностного упрочнения, с помощью которой создаются высокие уровни сжимающего напряжения на вставках. Для вставок для бурового наконечника это обычно представляет собой галтовочную обработку, которая может быть центробежной или вибрационной. Однако можно использовать другие способы последующей обработки для упрочнения поверхности, например, дробеструйное упрочнение. После галтовочной обработки обычно происходит увеличение магнитной коэрцитивной силы (кА/м).In one embodiment of the method, after the cemented carbide insert for the drill bit has been sintered, it is treated with a tumbling process. Cemented carbide drill bit inserts are subjected to a case hardening post-treatment that creates high levels of compressive stress on the inserts. For drill bit inserts, this is usually a finishing treatment, which can be centrifugal or vibratory. However, other post-treatment methods can be used to harden the surface, such as shot peening. After tumbling, there is usually an increase in the magnetic coercive force (kA/m).

«Стандартный» процесс галтовки обычно выполняют с использованием вибрационного галтовочного устройства, такого как Reni Cirillo RC 650, в котором 30 кг вставок переворачивают с частотой 50 Гц в течение примерно 40 минут. Альтернативный типичный «стандартный» процесс галтовки представляет собой использование центробежного галтовочного устройства, такого как ERBA-120, с закрытой крышкой вверху и вращающимся диском внизу. Охлаждающую воду с антиоксид антами непрерывно подают со скоростью 5 литров в минуту при вращении диска (∅600 мм). Также можно добавить тела из карбида вольфрама, чтобы увеличить загрузку галтовочного устройства. Вращение заставляет вставки сталкиваться с другими вставками или с любыми добавленными телами. При столкновении и скольжении удаляются острые края и происходит деформационное упрочнение. Для «стандартной» галтовки с использованием центробежного галтовочного устройства операцию галтовки обычно выполняют при 120 об/мин в течение по меньшей мере 20 минут.A "standard" tumbling process is typically performed using a vibratory tumbling device such as a Reni Cirillo RC 650 in which 30 kg of inserts are turned at 50 Hz for about 40 minutes. An alternative typical "standard" tumbling process is the use of a centrifugal tumbling device such as the ERBA-120 with a closed lid at the top and a rotating disc at the bottom. Cooling water with antioxidants is continuously supplied at a rate of 5 liters per minute while the disk (∅600 mm) is rotating. You can also add tungsten carbide bodies to increase the load on the tumbler. The rotation causes the inserts to collide with other inserts or with any added bodies. In collision and sliding, sharp edges are removed and work hardening occurs. For "standard" tumbling using a centrifugal tumbling device, the tumbling operation is typically performed at 120 rpm for at least 20 minutes.

В одном воплощении способа галтовка представляет собой способ «высокоэнергетической галтовки» (ВЭГ). Чтобы создать более высокий уровень сжимающих напряжений во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, можно использовать высокоэнергетический процесс галтовки. Существует множество различных возможных параметров процессов, которые можно использовать для определения ВЭГ, включая тип галтовочного устройства, объем добавляемых тел (если есть), время обработки и параметры процесса, например, число оборотов в минуту для центробежного галтовочного устройства и т.д. Таким образом, наиболее подходящим путем является определение ВЭГ как «любой технологический процесс, с помощью которого создают определенную степень деформационного упрочнения в однородной вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, состоящей из WC-Co и имеющей массу примерно 20 г». В настоящем описании способ ВЭГ определен как галтовочная обработка, которая приводит к изменению твердости (ΔHV3%) после галтовки, измеренной с использованием HV3, по меньшей мере на:In one embodiment of the method, the tumbling is a "high energy tumbling" (HEG) method. To create a higher level of compressive stress in the cemented carbide insert for the drill bit, a high energy tumbling process can be used. There are many different possible process parameters that can be used to determine the WEG, including tumbler type, volume of added bodies (if any), processing time, and process parameters such as RPM for the centrifugal tumbler, etc. Thus, the most appropriate way is to define WEG as "any process that creates a certain degree of work hardening in a homogeneous cemented carbide drill bit insert composed of WC-Co and having a mass of approximately 20 g". In the present description, the WEG process is defined as a tumbling treatment that results in a change in hardness (ΔHV3%) after tumbling, measured using HV3, of at least:

Figure 00000001
Figure 00000001

где:Where:

Figure 00000002
Figure 00000002

HV3bulk представляет собой данные для не менее 30 точек вдавливания, измеренные в самом центре внутри вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, a HV30,3 мм представляет собой данные в среднем для не менее 30 точек вдавливания, находящихся на 0,3 мм ниже поверхности галтовки вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. Это касается измерений, проводимых на вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, имеющей однородные свойства. Под «однородными свойствами» подразумевают, что после спекания различие в твердости составляет не более 1% от поверхностной зоны до объемной зоны. Параметры галтовки, используемые для достижения деформационного упрочнения, описанного в уравнениях (1) и (2), для однородной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, следует применять к телам из цементированного карбида, имеющим градиентное свойство.HV3 bulk is data for at least 30 indentations measured at the very center inside the cemented carbide insert for the drill bit, and HV3 0.3 mm is data for at least 30 indentations averaged 0.3 mm below tumbling surfaces of the cemented carbide insert for the drill bit. This applies to measurements made on a cemented carbide drill bit insert having uniform properties. By "uniform properties" is meant that after sintering, the difference in hardness is no more than 1% from the surface zone to the bulk zone. The tumbling parameters used to achieve the work hardening described in equations (1) and (2) for a uniform cemented carbide insert for a drill bit should be applied to cemented carbide bodies having a gradient property.

Галтовку ВЭГ обычно можно выполнять с использованием устройства ERBA 120 с размером диска примерно 600 мм, вращающегося со скоростью примерно 150 об/мин, если операцию галтовки выполняют либо без тел, либо с телами, размер которых превышает размер подвергаемых галтовке вставок, либо при примерно 200 об/мин, если размер используемых тел меньше, чем размер подвергаемых галтовке вставок; Используют галтовочное устройство

Figure 00000003
с размером диска около 350 мм, вращающегося со скоростью около 200 об/мин, если операцию галтовки выполняют либо без тел, либо с телами, размер которой превышает размер подвергаемых галтовке вставок, либо со скоростью около 280 об/мин, если используемые тела меньше по размеру, чем подвергаемые галтовке вставки. Обычно вставки подвергают галтовке в течение не менее 40-60 минут. ВЭГ позволяет использовать обогащенные связующим поверхностные зоны, поскольку сжимающие напряжения, создаваемые ВЭГ, противодействуют растягивающим напряжениям, создаваемым из-за более высокого коэффициента термического расширения в зонах, обогащенных связующим, рядом с зонами, обедненными связующим.WEG tumbling can typically be performed using an ERBA 120 with a disk size of approximately 600 mm, rotating at a speed of approximately 150 rpm, if the tumbling operation is performed either without bodies, or with bodies that are larger than the size of the inserts subjected to tumbling, or at about 200 rpm, if the size of the used bodies is less than the size of the inserts subjected to tumbling; Use a tumbler
Figure 00000003
with a disk size of about 350 mm, rotating at a speed of about 200 rpm, if the tumbling operation is performed either without bodies, or with bodies that are larger than the size of the inserts subjected to tumbling, or at a speed of about 280 rpm, if the bodies used are smaller in size. size than the tumbling inserts. Usually inserts are subjected to tumbling for at least 40-60 minutes. BEG allows the use of binder-rich surface zones because the compressive stresses created by the BEG counteract the tensile stresses created due to the higher coefficient of thermal expansion in the binder-rich zones adjacent to the binder-depleted zones.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к вставке из цементированного карбида для бурового наконечника, содержащей один или более твердофазных компонентов и связующее, когда существует градиент твердости от первой части поверхности ко второй части поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, при этом первая часть поверхности по существу противоположна второй части поверхности, так что после спекания:In another aspect, the present invention relates to a cemented carbide drill bit insert comprising one or more hard phase components and a binder, when there is a hardness gradient from a first surface portion to a second surface portion of a cemented carbide drill bit insert, wherein the first surface portion along essentially opposite to the second part of the surface, so that after sintering:

- первая часть поверхности на 30 HV3 мягче и на 80 HV3 тверже, чем вторая часть поверхности, и- the first part of the surface is 30 HV3 softer and 80 HV3 harder than the second part of the surface, and

- первая часть поверхности на 5-120 HV3 тверже, чем основной объем, и- the first part of the surface is 5-120 HV3 harder than the main volume, and

- вторая часть поверхности на 20-70 HV3 тверже, чем основной объем.- the second part of the surface is 20-70 HV3 harder than the main volume.

Измерения твердости производят после спекания и перед любой обработкой, следующей после спекания, например, галтовкой.Hardness measurements are made after sintering and before any post-sintering treatment, such as tumbling.

В одном воплощении градиент твердости таков, что:In one embodiment, the hardness gradient is such that:

- первая часть поверхности на 2% мягче и на +6% тверже, чем вторая часть поверхности; и- the first part of the surface is 2% softer and +6% harder than the second part of the surface; And

- первая часть поверхности на +0,5-10% тверже основного объема, и- the first part of the surface is +0.5-10% harder than the main volume, and

- вторая часть поверхности на +0,3-6% тверже основного объема.- the second part of the surface is +0.3-6% harder than the main volume.

Первая часть поверхности представляет собой поверхность, на которую нанесен экстрактор связующего для образования поверхности, легированной оксидом/карбонатом. Вторая часть поверхности представляет собой поверхность, противоположную тому месту, где нанесен экстрактор связующего (сторона, противоположная поверхности, легированной оксидом/карбонатом). Возможно, вторая часть поверхности может представлять собой поверхность, на которую нанесен проталкиватель связующего для образования легированной карбидом поверхности.The first part of the surface is a surface on which a binder extractor has been applied to form an oxide/carbonate doped surface. The second part of the surface is the surface opposite to where the binder extractor is applied (the side opposite the oxide/carbonate doped surface). Optionally, the second part of the surface may be a surface on which a binder pusher has been applied to form a carbide-alloyed surface.

Это также показано ниже в таблице 1:This is also shown in Table 1 below:

Figure 00000004
Figure 00000004

Под термином «основной объем» здесь подразумевают цементированный карбид самой внутренней части (центра) вставки для бурового наконечника, и в этом описании она является зоной, имеющей самую низкую твердость.The term "major volume" here means the cemented carbide of the innermost part (center) of the drill bit insert, and in this description it is the zone having the lowest hardness.

Твердость вставок из цементированного карбида определяют, используя карты распределения твердости по Виккерсу. Тела из цементированного карбида разрезают по продольной оси и полируют с использованием стандартных процедур. Отпечатки по Виккерсу при нагрузке 3 кг затем симметрично распределяют по полированной поверхности. Ромбами на фиг. 3-13 и 16 показано расположение отпечатков HV3. Измерения твердости выполняют с помощью программируемого твердомера KB30S от KB

Figure 00000005
GmbH, откалиброванного HV3 по тестовым блокам, выпущенным Euro Products Calibration Laboratory, Великобритания. Твердость измеряют в соответствии с ISO EN6507.The hardness of cemented carbide inserts is determined using Vickers hardness maps. Cemented carbide bodies are cut along the longitudinal axis and polished using standard procedures. The Vickers impressions under a load of 3 kg are then distributed symmetrically over the polished surface. Diamonds in Fig. 3-13 and 16 show the location of the HV3 prints. Hardness measurements are made with the KB30S programmable hardness tester from KB
Figure 00000005
GmbH calibrated with HV3 against test blocks issued by Euro Products Calibration Laboratory, UK. Hardness is measured in accordance with ISO EN6507.

Измерения HV3 проводили следующим образом:HV3 measurements were performed as follows:

Сканирование края образца.Scanning the edge of the sample.

Программирование твердомера для нанесения отпечатков на заданном расстоянии от края образца.Programming the hardness tester for imprinting at a given distance from the edge of the sample.

Вдавливание с нагрузкой 3 кг по всем запрограммированным координатам.Indentation with a load of 3 kg along all programmed coordinates.

Компьютер перемещает станину к каждой координате с отпечатком и запускает автоматическую регулировку света, автофокуса и автоматически измеряет размер каждого отпечатка.The computer moves the bed to each coordinate with a print and starts automatic light adjustment, auto focus and automatically measures the size of each print.

Пользователь проверяет все фотографии отпечатков в отношении фокусировки и других факторов, мешающих получению результата.The user checks all photographs of prints for focus and other interfering factors.

Измерения HV3 для поверхности, легированной оксидом/карбонатом, и для стороны, противоположной поверхности, легированной оксидом/карбонатом, проводили на расстоянии от 0,3 до 0,8 мм ниже поверхности, при этом было сделано 10-40 отпечатков, а затем вычисляли среднее значение HV3. Измерение HV3 для основного объема проводили вблизи центра полированной поверхности в месте с наименьшей твердостью на площади примерно 1,5 2 мм2, взяв среднее значение, вычисленное для 15-20 отпечатков.The HV3 measurements for the oxide/carbonate doped surface and the side opposite the oxide/carbonate doped surface were taken from 0.3 to 0.8 mm below the surface, 10-40 prints were made, and then the average was calculated HV3 value. The measurement of HV3 for the main volume was carried out near the center of the polished surface in the place with the lowest hardness on an area of approximately 1.52 mm 2 , taking the average value calculated for 15-20 prints.

В одном воплощении максимальная концентрация связующего (% связующего-макс.) менее чем на 20% выше минимальной концентрации связующего (% связующего-мин.) во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника.In one embodiment, the maximum binder concentration (% binder-max) is less than 20% higher than the minimum binder concentration (% binder-min) in a cemented carbide drill bit insert.

В одном воплощении минимальная концентрация связующего (например, минимальная концентрация Со/%Со-мин), находится на глубине, выраженной в процентах от общей высоты спеченной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, 1-50% от первой части поверхности, предпочтительно 5-40%. Минимальная концентрация связующего обычно находится на глубине 0,5-10 мм, предпочтительно 0,8-7 мм от первой части поверхности.In one embodiment, the minimum binder concentration (e.g., minimum Co/%Co-min) is at a depth expressed as a percentage of the total height of the sintered cemented carbide insert for the drill bit, 1-50% of the first part of the surface, preferably 5- 40%. The minimum binder concentration is usually at a depth of 0.5-10 mm, preferably 0.8-7 mm from the first part of the surface.

В одном воплощении присутствует два пика концентрации связующего, один у поверхности, а другой в основном объеме вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. Существует первая максимальная концентрация связующего (% связующего-макс1) (например, %Со-макс1) на первой части поверхности (например, на легированной оксидом/карбонатом поверхности) и вторая максимальная концентрация связующего (% связующего-макс2) (например, % Со-макс 2) на глубине, выраженной в процентах от общей высоты вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, 15-75% от первой части поверхности (например, от поверхности, легированной оксидом/карбонатом), предпочтительно 20-65%. В одном воплощении % связующего-макс1 ≥ % связующего-макс2. В альтернативном воплощении % связующего-макс1 ≤ % связующего-макс2. % связующего-макс2 обычно находится на расстоянии 2-15 мм от первой части поверхности, предпочтительно 4-12 мм. Разница в высотах, где находятся % связующего-мин и % связующего-макс2, обычно составляет 1,5-12 мм, предпочтительно 2,5-10 мм.In one embodiment, there are two binder concentration peaks, one at the surface and the other in the main volume of the cemented carbide insert for the drill bit. There is a first maximum binder concentration (% binder-max1) (e.g. %Co-max1) on the first part of the surface (e.g. oxide/carbonate doped surface) and a second maximum binder concentration (% binder-max2) (e.g. %Co- max 2) at a depth expressed as a percentage of the total height of the cemented carbide insert for the drill bit, 15-75% of the first part of the surface (eg oxide/carbonate alloyed surface), preferably 20-65%. In one embodiment, % binder-max1 ≥ % binder-max2. In an alternative embodiment, % binder-max1 ≤ % binder-max2. % binder-max2 is usually 2-15 mm from the first part of the surface, preferably 4-12 mm. The height difference between % binder-min and % binder-max2 is usually 1.5-12 mm, preferably 2.5-10 mm.

В одном воплощении существует первый максимум концентрации хрома (%Cr-макс1) на первой части поверхности (например, на поверхности, легированной оксидом/карбонатом). В одном воплощении дополнительно существует второй максимум концентрации хрома (% Cr-макс2) на второй части поверхности (например, на поверхности, которая противоположна поверхности, легированной оксидом/карбонатом), причем % Cr-макс1 > % Cr-макс2. Минимальная концентрация хрома (% Cr-мин) находится между % Cr-макс1 и % Cr-макс2 в основном объеме вставки из цементированного карбида для бурового наконечника. % Cr-мин, предпочтительно находится на глубине, выраженной в процентах от общей высоты вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, 40-99%, более предпочтительно 50-98% от первой части поверхности. Термин «на поверхности» определен как расстояние вплоть до 0,3 мм от поверхности.In one embodiment, there is a first maximum concentration of chromium (%Cr-max1) on the first part of the surface (for example, on the surface doped with oxide/carbonate). In one embodiment, there is additionally a second maximum concentration of chromium (% Cr-max2) on the second part of the surface (for example, on the surface that is opposite the surface doped with oxide/carbonate), with % Cr-max1 > % Cr-max2. The minimum concentration of chromium (% Cr-min) is between % Cr-max1 and % Cr-max2 in the core volume of the cemented carbide drill bit insert. % Cr-min is preferably at a depth expressed as a percentage of the total height of the cemented carbide insert for the drill bit, 40-99%, more preferably 50-98% of the first part of the surface. The term "at the surface" is defined as a distance up to 0.3 mm from the surface.

Концентрации химических веществ во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника измеряют с помощью спектроскопии с дисперсией по длине волны (WDS) вдоль центральной линии вставки из цементированного карбида для бурового наконечника в поперечном сечении.Chemical concentrations in the cemented carbide drill bit insert are measured by wavelength dispersive spectroscopy (WDS) along the center line of the cemented carbide drill bit insert in cross section.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к применению вставок из цементированного карбида для бурового наконечника, описанных выше или ниже, для бурения горных пород или бурения нефтяных и газовых скважин.In another aspect, the present invention relates to the use of the cemented carbide drill bit inserts described above or below for rock drilling or oil and gas well drilling.

Нижеследующие примеры являются иллюстративными, но не ограничивающими.The following examples are illustrative, but not limiting.

ПримерыExamples

Пример 1 - только с нанесенным экстрактора связующегоExample 1 - only with applied binder extractor

В таблице 2 сведены данные проанализированных образцов.Table 2 summarizes the data of the analyzed samples.

Figure 00000006
Figure 00000006

Для образцов A-I в таблице 2 вставки из цементированного карбида были изготовлены с использованием порошковой смеси, имеющей состав 94% масс. WC и 6% масс. Со. Размер зерен порошка WC, измеренный как FSSS (средний размер частиц по Фишеру), до измельчения составлял от 5 до 7 мкм. Порошки WC и Со измельчали в шаровой мельнице во влажных условиях с использованием этанола и с добавлением 2% масс., полиэтиленгликоля (ПЭГ 8000) в качестве органического связующего (уплотняющий агент) и мелющих тел из цементированного карбида. После измельчения суспензию подвергали распылительной сушке в атмосфере N2 и затем одноосно прессовали с получением вставок для бурового наконечника, имеющих внешний диаметр (OD) примерно 12 мм и высоту примерно 17-20 мм (образец В=18,7 мм по высоте; образец С=17,4 мм по высоте; образец D=18,7 мм по высоте; образцы Е и F=17,4 мм по высоте; образцы G, Н и I=20,2 мм по высоте) с массой примерно 14-17 г каждый, со сферическим куполом («режущая кромка») на вершине. Шлифовали цилиндрическую часть вставки, но купол и нижнюю часть оставляли в спеченном состоянии.For samples AI in Table 2, the cemented carbide inserts were made using a powder mixture having a composition of 94% by weight. WC and 6% wt. Co. The grain size of the WC powder, measured as FSSS (Fischer Average Particle Size), before milling was 5 to 7 µm. WC and Co powders were ground in a ball mill under wet conditions using ethanol and with the addition of 2 wt %, polyethylene glycol (PEG 8000) as an organic binder (compacting agent) and cemented carbide grinding media. After milling, the slurry was spray-dried under N 2 and then uniaxially pressed into drill bit inserts having an outer diameter (OD) of about 12 mm and a height of about 17-20 mm (sample B=18.7 mm in height; sample C =17.4 mm in height; sample D=18.7 mm in height; samples E and F=17.4 mm in height; samples G, H and I=20.2 mm in height) with a mass of approximately 14-17 g each, with a spherical dome ("cutting edge") on top. The cylindrical part of the insert was ground, but the dome and the lower part were left in the sintered state.

На образцы А, В и С суспензию не наносили. Образцы D, Е и F являются примерами для сравнения, на которые способом погружения был нанесен только проталкиватель связующего в форме «легированной углеродом суспензии» на верхнюю куполообразную поверхность вставок из цементированного карбида для бурового наконечника. Легированная углеродом суспензия состояла из 25% масс. Cr3C2 и 5% масс. графита, диспергированных в воде, и ее наносили на вставки из цементированного карбида так, чтобы примерно 60% всей длины вставки подверглось воздействию легированной карбидом суспензии. Образцы F, G и Н являются примерами по изобретению, на которые наносили только экстрактор связующего. Образцы были обработаны путем нанесения «легированной оксидом суспензии», содержащей 30% масс. Cr3O2 и 7% масс. ПЭГ 300, на куполообразную поверхность цементированной карбидной вставки в количестве от 0,25 до 0,28 мг/мм2, при этом примерно 60% всей длины вставки подвергали воздействию суспензии оксида. Все образцы спекали с использованием Sinter-HIP при давлении Ar 5500 кПа (55 бар) при 1410°С в течение 1 часа. В этих примерах суспензию наносили симметрично, то есть ее наносили на куполообразную поверхность на равное расстояние вниз с каждой стороны вставки.Samples A, B and C were not slurried. Samples D, E, and F are comparative examples where only the binder pusher in the form of "carbon alloyed slurry" was dipped onto the top domed surface of the cemented carbide drill bit inserts. The carbon-doped slurry consisted of 25% wt. Cr 3 C 2 and 5% wt. graphite dispersed in water and applied to the cemented carbide inserts so that approximately 60% of the entire length of the insert is exposed to the carbide-alloyed slurry. Samples F, G, and H are examples of the invention to which only the binder extractor was applied. Samples were treated by applying an "oxide-doped slurry" containing 30 wt. Cr 3 O 2 and 7% wt. PEG 300, on the domed surface of the cemented carbide insert in an amount of 0.25 to 0.28 mg/mm 2 , with approximately 60% of the entire length of the insert exposed to the oxide slurry. All samples were sintered using Sinter-HIP at 5500 kPa (55 bar) Ar at 1410° C. for 1 hour. In these examples, the slurry was applied symmetrically, that is, it was applied to the domed surface an equal distance down each side of the insert.

Образцы В, Е и Н подвергали галтовке с использованием «стандартной галтовки» и использовали центробежное галтовочное устройство ERBA-120 при 120 об/мин в течение 30 минут. Образцы С, F и I подвергали галтовке с использованием «высокоэнергетической галтовки (ВЭГ)» и использовали центробежное галтовочное устройство ERBA-120 при 170 об/мин в течение 40 минут.Samples B, E, and H were tumbled using a "standard tumble" and an ERBA-120 centrifugal tumbler was used at 120 rpm for 30 minutes. Samples C, F and I were tumbled using "high energy tumble (HEG)" and used an ERBA-120 centrifugal tumbler at 170 rpm for 40 minutes.

Образцы J и K являются примерами по изобретению, где вставки из цементированного карбида имеют более высокое содержание связующего. Вставки из цементированного карбида были изготовлены с использованием порошковой смеси, имеющей состав 89% масс.WC и 11% масс. Со. Размер зерен порошка WC, измеренный как FSSS (средний размер частиц по Фишеру), до измельчения составлял от 8 до 12 мкм. Порошки WC и Со измельчали в шаровой мельнице во влажных условиях с использованием этанола и с добавлением 2% масс., полиэтиленгликоля (ПЭГ 8000) в качестве органического связующего (уплотняющий агент) и мелющих тел из цементированного карбида. После измельчения суспензию подвергали распылительной сушке в атмосфере N2, а затем одноосно прессовали с получением вставок для бурового наконечника, имеющих внешний диаметр (OD) около 17 мм и высоту примерно 22 мм, с массой примерно 31 г каждая со сферическим куполом («режущая кромка») на вершине. Шлифовали цилиндрическую часть вставки, но конический наконечник и нижнюю часть оставляли в таком состоянии, как сразу после спекания.Samples J and K are examples of the invention where cemented carbide inserts have a higher binder content. Cemented carbide inserts were made using a powder mixture having a composition of 89% wt. WC and 11% wt. Co. The grain size of the WC powder, measured as FSSS (Fischer Average Particle Size), before milling was 8 to 12 µm. WC and Co powders were ground in a ball mill under wet conditions using ethanol and with the addition of 2 wt %, polyethylene glycol (PEG 8000) as an organic binder (compacting agent) and cemented carbide grinding media. After milling, the slurry was spray dried under N 2 and then uniaxially compressed into drill bit inserts having an outer diameter (OD) of about 17 mm and a height of about 22 mm, weighing about 31 g each with a spherical dome ("cutting edge"). ") on the top. The cylindrical part of the insert was ground, but the conical tip and the lower part were left in the same state as immediately after sintering.

Образцы J и K являются примерами по изобретению, на которые наносили только экстрактор связующего, образцы обрабатывали путем нанесения с использованием метода погружения «легированной оксидом суспензии», содержащей 30% масс. Cr3O2 и 70% масс. ПЭГ 300, покрывая конический наконечник и цилиндрическую часть, в количестве 0,25-0,35 мг/мм2, так что приблизительно 75% всей длины вставки подвергалось воздействию легированной оксидом суспензии. Образцы спекали с использованием Sinter-HIP при давлении AR 5500 кПа (55 бар) и температуре 1410°С в течение 1 часа. В этих примерах суспензию наносили симметрично, то есть ее наносили на куполообразную поверхность на равное расстояние вниз с каждой стороны вставки.Samples J and K are examples of the invention to which only the binder extractor was applied, the samples were processed by coating using the "oxide-doped slurry" dip method containing 30% of the mass. Cr 3 O 2 and 70% of the mass. PEG 300, covering the conical tip and the cylindrical part, in an amount of 0.25-0.35 mg/mm 2 so that approximately 75% of the entire length of the insert was exposed to the oxide-doped slurry. The samples were sintered using Sinter-HIP at an AR pressure of 5500 kPa (55 bar) and a temperature of 1410° C. for 1 hour. In these examples, the slurry was applied symmetrically, that is, it was applied to the domed surface an equal distance down each side of the insert.

Образец K подвергали галтовке с использованием «высокоэнергетической галтовки (ВЭГ)» в центробежном галтовочном устройстве

Figure 00000007
модели FKS 04.1 E-SA при 250 об/мин в течение 60 минут с 50 кг тел в виде карбидных шариков диаметром 7 мм.Sample K was tumbled using a "high energy tumbler (HEG)" in a centrifugal tumbler
Figure 00000007
models FKS 04.1 E-SA at 250 rpm for 60 minutes with 50 kg bodies in the form of carbide balls with a diameter of 7 mm.

На фиг. 3-13 показаны диаграммы изотвердости HV3 для образцов A-I, соответственно, а на фиг. 15-18 показаны точки на осевых линиях для образцов А-K из таблицы 2. Профили твердости вставок из цементированного карбида соответствуют описанию из таблицы 1. Экстрактор связующего наносили на наконечник (30) вставки из цементированного карбида, как показано на фиг. 14.In FIG. 3-13 show the HV3 isohardness curves for samples A-I, respectively, and FIG. 15-18 show the points on the centerlines for samples A-K from Table 2. The hardness profiles of the cemented carbide inserts are as described in Table 1. A binder extractor was applied to the tip (30) of the cemented carbide insert as shown in FIG. 14.

Можно видеть, что профили твердости в соответствии с настоящим изобретением сильно отличаются от профилей твердости известного уровня техники, а также видно, что имеется более мягкая центральная зона в основной части и более твердые верхняя и нижняя части вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.It can be seen that the hardness profiles in accordance with the present invention are very different from the hardness profiles of the prior art, and it can also be seen that there is a softer central zone in the main part and harder top and bottom parts of the cemented carbide insert for the drill bit.

Пример 2 - c нанесенным экстрактором связующего и проталкивателем связующегоExample 2 - with applied binder extractor and binder pusher

Вставки из цементированного карбида получали с использованием того же исходного материала, что и для образцов J и K (89% масс. WC + 11% масс. Со), и с помощью способа, описанного в таблице 2/пример 1. Вставки для бурового наконечника получали одноосным прессованием, и они имели длину 24 мм и диаметр цилиндрического основания 19 мм, а также сферический (полукуполообразный) наконечник. Были приготовлены две ПЭГ суспензии, первая - «экстрактор связующего», которая состояла из 30% Cr2O3 + ПЭГ, а вторая - «проталкиватель связующего», которая состояла из 25% Cr3C2 + 5% С + ПЭГ. Затем суспензии наносили на поверхность вставок, погружая вставки в суспензию. После чего вставки спекали при 1410°С и давлении 5000 кПа (50 бар) в атмосфере аргона. В этом примере две суспензии наносили асимметрично на противоположные стороны, т.е. экстрактор связующего наносили на сторону (10) вставки, а проталкиватель связующего наносили на противоположную к ней сторону (20), как показано на фиг. 2. Диаграмма изотвердости HV5 показана на фиг. 19. Видно, что с помощью этого способа можно получить более мягкую центральную часть, и данный профиль твердости, как было показано, обеспечивает эффективное бурение. В качестве альтернативы, две суспензии можно нанести симметрично, как показано на фиг. 1. Регулируя концентрацию и место нанесения двух суспензий, можно регулировать перераспределение фазы связующего для удовлетворения потребностей области применения.Cemented carbide inserts were prepared using the same starting material as for samples J and K (89 wt. % WC + 11 wt. % Co) and using the method described in Table 2/Example 1. Drill bit inserts were obtained by uniaxial pressing, and they had a length of 24 mm and a cylindrical base diameter of 19 mm, as well as a spherical (semi-dome-shaped) tip. Two PEG suspensions were prepared, the first "binder extractor" which consisted of 30% Cr 2 O 3 + PEG and the second "binder pusher" which consisted of 25% Cr 3 C 2 + 5% C + PEG. The suspensions were then applied to the surface of the inserts by dipping the inserts into the suspension. After that, the inserts were sintered at 1410°C and a pressure of 5000 kPa (50 bar) in an argon atmosphere. In this example, the two suspensions were applied asymmetrically on opposite sides, ie. the binder extractor was applied to the side (10) of the insert, and the binder pusher was applied to the opposite side (20) as shown in FIG. 2. The HV5 isohardness diagram is shown in FIG. 19. It can be seen that a softer core can be achieved with this method and this hardness profile has been shown to provide efficient drilling. Alternatively, the two suspensions can be applied symmetrically, as shown in FIG. 1. By adjusting the concentration and application site of the two suspensions, the phase redistribution of the binder can be adjusted to meet the needs of the application.

Пример 3 - испытание вставки на сжатиеExample 3 - compression test of an insert

Ударную вязкость вставок для бурового наконечника, образцы В, С, Е, F, Н и I, описанные в таблице 2/примере 1, определяли с использованием испытания вставки на сжатие (ИС). Метод испытания ИС включает сжатие вставки для бурового наконечника между двумя плоскопараллельными твердыми противодействующими поверхностями с постоянной скоростью смещения до разрушения вставки. Использовали испытательное приспособление в соответствии со стандартом ISO 4506: 2017 (Е) «Твердые металлы - испытание на сжатие», с наковальнями из цементированного карбида твердостью более 2000 HV, в то время как сам способ испытаний был адаптирован для испытаний на ударную вязкость вставок для бурового наконечника. Приспособление было установлено на испытательной раме Instron 5989.The impact strength of the drill bit inserts, samples B, C, E, F, H, and I described in Table 2/Example 1, was determined using the insert compression test (IC). The IC test method involves compressing the drill bit insert between two plane-parallel hard counter surfaces at a constant displacement rate until the insert fails. A test fixture was used in accordance with ISO 4506:2017 (E) "Hard Metals - Compression Test", with cemented carbide anvils with a hardness of more than 2000 HV, while the test method itself was adapted for testing the impact strength of inserts for drilling tip. The fixture was mounted on an Instron 5989 test frame.

Ось нагрузки совпадала с осью симметрии вращения вставок. Противодействующие поверхности приспособления соответствовали степени параллельности, требуемой стандартом ISO 4506: 2017 (Е), то есть максимальное отклонение составляло 0,5 мкм/мм. Испытанные вставки были нагружены с помощью перемещения траверсы с постоянной скоростью, равной 0,6 мм/мин, до разрушения, при этом записывали кривую нагрузка-перемещение. Деформируемость испытательного стенда и испытательного приспособления вычитали из измеренной кривой «нагрузка-перемещение» перед оценкой испытания. Испытания проводили трижды для вставок каждого типа образца. Перед каждым испытанием противодействующие поверхности проверяли на предмет повреждений. Разрушение вставки считали случившимся, когда измеряемая нагрузка внезапно падала минимум на 1000 Н. Последующий осмотр испытанных вставок подтвердил, что во всех случаях это совпадало с появлением макроскопической видимой трещины. Ударную вязкость материала характеризовали общей поглощенной энергией деформации до наступления разрушения. Результаты испытания на сжатие вставки показаны в Таблице 3:The load axis coincided with the axis of symmetry of rotation of the inserts. The reaction surfaces of the fixture met the degree of parallelism required by ISO 4506:2017 (E), i.e. the maximum deflection was 0.5 µm/mm. The tested inserts were loaded by moving the traverse at a constant speed of 0.6 mm/min until failure, and the load-displacement curve was recorded. The deformability of the test bench and test fixture was subtracted from the measured load-displacement curve prior to evaluation of the test. The tests were carried out three times for inserts of each type of sample. Before each test, the reaction surfaces were checked for damage. Insert failure was considered to have occurred when the measured load suddenly dropped by at least 1000 N. Subsequent inspection of the tested inserts confirmed that in all cases this coincided with the appearance of a macroscopic visible crack. The impact strength of the material was characterized by the total absorbed strain energy before failure. The results of the compression test of the insert are shown in Table 3:

Figure 00000008
Figure 00000008

Прочность образцов, измеренная в соответствии со способом настоящего изобретения, выше, чем у образцов известного уровня техники, согласно результатам испытаний ИС сравнительных образцов, которые были подвергнуты галтовке таким же способом.The strength of the samples measured according to the method of the present invention is higher than that of the prior art samples according to the IC test results of the comparative samples that were tumbling in the same way.

Пример 4 - Маятниковый молотExample 4 - Pendulum Hammer

Для проведения испытания с помощью маятникового молота были изготовлены вставки из цементированного карбида для бурового наконечника с куполообразным наконечником радиусом 5,0 мм и диаметром 10,0 мм, которые были обработаны таким же образом, как и образцы В, С, Е, F, Н и I, как описано в примере 1. Схематический чертеж испытательной установки с маятниковым молотом показан на фиг. 20. Вставки жестко закрепляли в держателе (30), причем выступала только их куполообразная часть. На маятнике (40) была установлена противодействующая поверхность (50) на головке маятникового молота. Используемая противодействующая пластина представляла собой полированную пластину (h=5,00 мм, l=19,40 мм, w=19,40 мм) из мелкозернистого твердого сплава, имеющего твердость по Виккерсу приблизительно 1900 HV30. Когда маятник отпускают, противодействующая поверхность ударяется о наконечник образца. Если образец не выходит из строя, энергию удара (Е), поглощенную образцом, измеренную в Джоулях (Дж), не регистрируют. Для данного начального угла маятника энергию удара рассчитывают с использованием уравнения 3, где m - общая масса маятникового молота 4,22 кг, g - гравитационная постоянная 9,81 м/с2, L - длина маятникового молота 0,231 м, а α - угол в радианах.For testing with a pendulum hammer, cemented carbide inserts were made for a domed drill bit with a radius of 5.0 mm and a diameter of 10.0 mm, which were machined in the same way as samples B, C, E, F, H and I as described in Example 1. A schematic drawing of a pendulum hammer test rig is shown in FIG. 20. The inserts were rigidly fixed in the holder (30), and only their domed part protruded. On the pendulum (40), a reaction surface (50) was mounted on the head of the pendulum hammer. The counter-acting insert used was a polished (h=5.00 mm, l=19.40 mm, w=19.40 mm) fine-grained carbide insert having a Vickers hardness of approximately 1900 HV30. When the pendulum is released, the counter-surface hits the tip of the specimen. If the sample does not fail, the impact energy (E) absorbed by the sample, measured in Joules (J), is not recorded. For a given initial angle of the pendulum, the impact energy is calculated using equation 3, where m is the total mass of the pendulum hammer 4.22 kg, g is the gravitational constant 9.81 m/s 2 , L is the length of the pendulum hammer 0.231 m, and α is the angle in radians.

Figure 00000009
Figure 00000009

Чтобы определить энергию, необходимую для разрушения образца, сначала его подвергают удару маятника с подходящим малым углом падения. Затем угол постепенно увеличивают с шагом 5 градусов до тех пор, пока образец не разрушится. После этого вставки из того же образца подвергают удару маятника с углом на 3 градуса меньшим, чем угол удара, при котором произошло разрушение, и испытание повторяют с постепенным уменьшением угла удара. Регистрируют угол, при котором вставка перестает разрушаться, и рассчитывают соответствующую энергию удара. В этих испытаниях противодействующую поверхность меняли каждые 5-10 ударов. Результаты показаны ниже в таблице 4:To determine the energy required to break the sample, it is first subjected to a pendulum impact with a suitably low angle of incidence. The angle is then gradually increased in 5 degree increments until the specimen fails. After that, inserts from the same sample are subjected to a pendulum impact with an angle 3 degrees less than the angle of impact at which the destruction occurred, and the test is repeated with a gradual decrease in the angle of impact. The angle at which the insert stops breaking is recorded and the corresponding impact energy is calculated. In these tests, the reaction surface was changed every 5-10 strokes. The results are shown below in Table 4:

Figure 00000010
Figure 00000010

Эти результаты показывают, что происходит значительное увеличение ударопрочности образца, полученного с использованием способа по настоящему изобретению, по сравнению с образцами, подвергшихся галтовке эквивалентным способом.These results show that there is a significant increase in the impact resistance of the sample obtained using the method of the present invention, compared with samples subjected to tumbling in an equivalent way.

Пример 5 - Химический анализExample 5 - Chemical Analysis

Химический градиентный состав образца исследовали с помощью спектроскопии с дисперсией по длине волны (WDS) с использованием микрозонда Jeol JXA-8530F. Линейное сканирование выполняли вдоль центральной линии на поперечных сечениях спеченных материалов перед галтовкой образцов D (сравнительные) и G (по изобретению), как они описаны в таблице 2/пример 1. Образцы получали с помощью прецизионного резака с последующим механическим шлифованием и полировкой. Заключительную стадию получения образцов проводили полировкой с помощью алмазной пасты с размером частиц 1 мкм на мягкой ткани. Ускоряющее напряжение 15 кВ использовали для выполнения линейных сканирований с размером шага 100 мкм и диаметром зонда 100 мкм. Было выполнено три линейных сканирования для каждого образца, и было получено среднее значение. Профили концентрации кобальта приведены на фиг. 21, профили концентрации хрома приведены на фиг. 22, а профили концентрации Cr/Со приведены на фиг. 23.The chemical gradient composition of the sample was examined by wavelength dispersive spectroscopy (WDS) using a Jeol JXA-8530F microprobe. Linear scanning was performed along the center line on the cross sections of the sintered materials before tumbling samples D (comparative) and G (according to the invention), as described in table 2/example 1. The samples were obtained using a precision cutter, followed by mechanical grinding and polishing. The final stage of obtaining samples was carried out by polishing with a diamond paste with a particle size of 1 μm on a soft tissue. An accelerating voltage of 15 kV was used to perform line scans with a step size of 100 µm and a probe diameter of 100 µm. Three line scans were performed for each sample and an average value was obtained. The cobalt concentration profiles are shown in FIG. 21, the chromium concentration profiles are shown in FIG. 22 and the Cr/Co concentration profiles are shown in FIG. 23.

Для сравнения со вставкой из цементированного карбида для бурового наконечника, имеющей более высокую концентрацию связующего, было выполнено линейное сканирование вдоль центральной линии на поперечных сечениях образца K после галтовки. Предполагают, что галтовка не влияет ни на химический состав, ни на анализ WDS. Кривые концентраций для Со и Cr показаны соответственно на Фиг. 24 и 25.For comparison with the cemented carbide drill bit insert having a higher binder concentration, a line scan was performed along the center line on the cross sections of the K sample after tumbling. The tumbling is not expected to affect either the chemistry or the WDS analysis. Concentration curves for Co and Cr are shown respectively in FIG. 24 and 25.

Можно видеть, что для образцов, изготовленных в соответствии со способом по настоящему изобретению, самая высокая концентрация Со может быть обнаружена в наконечнике и основном объеме вставки из цементированного карбида; и самая низкая концентрация Cr и самая низкая концентрация Cr/Со обнаружена в основном объеме вставки из цементированного карбида.It can be seen that for samples made in accordance with the method of the present invention, the highest concentration of Co can be found in the tip and main volume of the cemented carbide insert; and the lowest Cr concentration and the lowest Cr/Co concentration are found in the main volume of the cemented carbide insert.

Пример 6 - Полевые испытанияExample 6 - Field Test

Вставки из цементированного карбида С (сравнительная), F (сравнительная) и I (по изобретению) были испытаны в полевых условиях на испытательной шахте Sandvik в Тампере, Финляндия, при бурении гранодиорита (гранит с кварцитом).Cemented carbide inserts C (comparative), F (comparative) and I (according to the invention) were field tested at the Sandvik test mine in Tampere, Finland, drilling granodiorite (granite with quartzite).

Буровые наконечники были изготовлены с использованием шести калибрующих штырей (gauge insert) и трех фронтальных вставок на один наконечник. Диаметр калибрующих штырей после спекания составлял 10 мм, а высота составляла 16,6 мм. Диаметр фронтальных вставок составлял 9 мм, а высота составляла 13,8 мм. Все вставки имели сферический куполообразный наконечник. В ходе испытания сравнивали износ калибрующих штырей, поскольку это наиболее важная часть наконечника с точки зрения срока службы наконечника. Следовательно, фронтальные вставки для всех наконечников были изготовлены с использованием стандартного цементированного карбида в соответствии с примером 1, образец С, а калибрующие штыри варьировали в соответствии с их составом, чтобы оценить влияние состава на износ.The drill bits were manufactured using six gauge inserts and three front inserts per bit. The diameter of the gauge pins after sintering was 10 mm and the height was 16.6 mm. The front inserts were 9 mm in diameter and 13.8 mm high. All inserts had a spherical domed tip. The test compared gauge pin wear as it is the most important part of the tip in terms of tip life. Therefore, the front inserts for all tips were made using the standard cemented carbide according to example 1, sample C, and the gauge pins were varied according to their composition in order to evaluate the effect of the composition on wear.

Испытания проводили с использованием гидравлической буровой установки HFX5 от Sandvik Tamrock, с рабочим давлением 21000 кПа (210 бар), давлением подачи 9000 кПа (90 бар), скоростью вращения 230 об/мин и давлением вращения 7000 кПа (70 бар).The tests were carried out using an HFX5 hydraulic drilling rig from Sandvik Tamrock, with a working pressure of 21000 kPa (210 bar), a feed pressure of 9000 kPa (90 bar), a rotation speed of 230 rpm and a rotation pressure of 7000 kPa (70 bar).

Диаметр калибрующих штырей измеряли с помощью штангенциркуля в зависимости от глубины бурения, измеряемой примерно каждые 50 м. Были извлечены два наконечника со вставками С, один наконечник со вставками F и три наконечника со вставками I. Большее изменение диаметра указывает на больший износ. Изменение диаметра в зависимости от глубины бурения показано на фиг. 26, а сводная информация об уменьшении диаметра в зависимости от глубины бурения показана ниже в таблице 5:The diameter of the gauge pins was measured with a vernier caliper as a function of the drilling depth measured approximately every 50 m. Two C insert tips, one F insert tip, and three I insert tips were removed. A larger change in diameter indicates more wear. The change in diameter depending on the drilling depth is shown in Fig. 26, and a summary of the reduction in diameter depending on the depth of drilling is shown below in table 5:

Figure 00000011
Figure 00000011

Можно ясно видеть, что количество пробуренных метров на 1 мм изменения диаметра больше для вставок (I) по настоящему изобретению по сравнению со сравнительными вставками (С и F), при этом вставки (I) по настоящему изобретению обладают повышенной износостойкостью на 55% по сравнению со сравнительными вставками (С), и повышенной износостойкостью на 32% по сравнению со сравнительными вставками (F).It can be clearly seen that the number of meters drilled per 1 mm change in diameter is greater for the inserts (I) of the present invention compared to the comparative inserts (C and F), while the inserts (I) of the present invention have an increased wear resistance of 55% compared to with comparative inserts (C), and increased wear resistance by 32% compared to comparative inserts (F).

Claims (33)

1. Способ изготовления вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, содержащей твердофазный компонент на основе WC, при необходимости, один или более дополнительных твердофазных компонентов и связующее, включающий следующие стадии:1. A method of manufacturing a cemented carbide insert for a drill bit containing a WC-based solid phase component, if necessary, one or more additional solid phase components and a binder, including the following steps: а) обеспечение необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника;a) providing a raw cemented carbide insert for the drill bit; б) нанесение по меньшей мере одного экстрактора связующего, выбираемого из оксида металла или карбоната металла, на поверхность необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника иb) applying at least one binder extractor, selected from a metal oxide or a metal carbonate, to the surface of the raw cemented carbide insert for the drill bit; and в) спекание необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника;c) sintering a raw cemented carbide insert for a drill bit; отличающийся тем, что экстрактор связующего, выбираемый из оксида металла или карбоната металла, в виде жидкой дисперсии или суспензии наносят на локальную область поверхности необработанной вставки из цементированного карбида в верхней части для бурового наконечника,characterized in that a binder extractor, selected from a metal oxide or metal carbonate, is applied as a liquid dispersion or suspension to a local area of the surface of the untreated cemented carbide insert in the upper part for the drill bit, после спекания вставки из цементированного карбида для бурового наконечника ее подвергают процессу галтовки в устройстве центробежной галтовки для деформационного упрочнения с обеспечением условий:after sintering the cemented carbide insert for the drill bit, it is subjected to a tumbling process in a centrifugal tumbling device for strain hardening under the following conditions: ΔHV3%≥9,72-0,00543×HV3bulk,ΔHV3%≥9.72-0.00543×HV3 bulk , ΔHV3%=100×(HV0,3мм-HVbulk)/ HVbulk ΔHV3%=100×(HV 0.3mm -HV bulk )/ HV bulk где ΔHV3 характеризует изменение твердости по Виккерсу при нагрузке 3 кг после галтовки в %;where ΔHV3 characterizes the change in Vickers hardness at a load of 3 kg after tumbling in%; HV3bulk - данные твердости по Виккерсу при нагрузке 3 кг для не менее 30 точек вдавливания, измеренные в центральной части вставки из цементированного карбида для бурового наконечника;HV3 bulk - Vickers hardness data at a load of 3 kg for at least 30 indentation points, measured in the central part of the cemented carbide insert for the drill bit; HVbulk – данные твердости по Виккерсу для не менее 30 точек вдавливания, измеренные в центральной части вставки из цементированного карбида для бурового наконечника;HV bulk - Vickers hardness data for at least 30 indentations measured at the center of the cemented carbide insert for the drill bit; HV0,3мм - данные твердости по Виккерсу для не менее 30 точек вдавливания, измеренные на глубине 0,3 мм ниже поверхности после галтовки вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.HV 0.3mm - Vickers hardness data for at least 30 indentation points, measured 0.3mm below the surface after tumbling of the cemented carbide insert for the drill bit. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстрактором связующего является Cr2O3.2. Method according to claim 1, characterized in that the binder extractor is Cr 2 O 3 . 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно включает между стадиями (б) и (в) стадию, на которой:3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises between stages (b) and (c) a stage in which: наносят по меньшей мере один проталкиватель связующего, выбираемый из карбида металла, углеродного порошка или их смеси, в виде жидкой дисперсии или суспензии по меньшей мере на одну другую локальную область поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.applying at least one binder pusher selected from metal carbide, carbon powder or a mixture thereof, in the form of a liquid dispersion or suspension, at least one other local area of the surface of the cemented carbide insert for the drill bit. 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что экстрактор связующего и проталкиватель связующего наносят на противоположные локальные области поверхности необработанной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника.4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the binder extractor and the binder pusher are applied to opposite local areas of the surface of the untreated cemented carbide insert for the drill bit. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что экстрактор связующего и проталкиватель связующего наносят симметрично.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the binder extractor and the binder pusher are applied symmetrically. 6. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что экстрактор связующего и проталкиватель связующего наносят асимметрично.6. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the binder extractor and the binder pusher are applied asymmetrically. 7. Вставка из цементированного карбида для бурового наконечника, содержащая твердофазный компонент на основе WC, при необходимости, один или более дополнительных твердофазных компонентов и связующее, отличающаяся тем, что она имеет градиент твердости от первой части поверхности ко второй части поверхности вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, при этом первая часть поверхности противоположна второй части поверхности, так что после спекания:7. A cemented carbide insert for a drill bit containing a WC-based hard phase component, optionally one or more additional hard phase components and a binder, characterized in that it has a hardness gradient from the first surface part to the second surface part of the cemented carbide insert for drill bit, with the first part of the surface opposite the second part of the surface, so that after sintering: - первая часть поверхности на 30 HV3 мягче второй части поверхности или на 80 HV3 тверже второй части поверхности; и- the first part of the surface is 30 HV3 softer than the second part of the surface or 80 HV3 harder than the second part of the surface; And - первая часть поверхности на 5-120 HV3 тверже центральной части; и- the first part of the surface is 5-120 HV3 harder than the central part; And - вторая часть поверхности на 20-70 HV3 тверже центральной части,- the second part of the surface is 20-70 HV3 harder than the central part, при этом минимальная концентрация связующего (% связующего-мин.) во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника расположена на глубине, выраженной в % от общей высоты спеченной вставки, составляющей 0,5-10 мм от первой части поверхности.wherein the minimum binder concentration (% binder-min.) in the cemented carbide insert for the drill bit is located at a depth expressed in % of the total height of the sintered insert, which is 0.5-10 mm from the first part of the surface. 8. Вставка по п.7, отличающаяся тем, что максимальная концентрация связующего (% связующего-макс.) менее чем на 20% выше минимальной концентрации связующего (% связующего-мин.) во вставке из цементированного карбида для бурового наконечника.8. The insert of claim 7, wherein the maximum binder concentration (% binder-max) is less than 20% higher than the minimum binder concentration (% binder-min) in the cemented carbide drill bit insert. 9. Вставка по п.7 или 8, отличающаяся тем, что минимальная концентрация связующего (% связующего-мин.) находится на глубине, выраженной в процентах от общей высоты спеченной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, 1-50% от первой части поверхности.9. Insert according to claim 7 or 8, characterized in that the minimum binder concentration (% binder-min.) is at a depth expressed as a percentage of the total height of the sintered cemented carbide insert for the drill bit, 1-50% of the first part surfaces. 10. Вставка по любому из пп.7-9, отличающаяся тем, что:10. Insert according to any one of claims 7-9, characterized in that: - присутствует первый максимум концентрации связующего (% связующего-макс.1) на первой части поверхности, и- there is a first maximum concentration of binder (% binder-max. 1) on the first part of the surface, and - присутствует второй максимум концентрации связующего (% связующего-макс.2) на глубине, выраженной в процентах от общей высоты спеченной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, 15-75% от первой части поверхности.- there is a second maximum binder concentration (% binder-max. 2) at a depth expressed as a percentage of the total height of the sintered cemented carbide insert for the drill bit, 15-75% of the first part of the surface. 11. Вставка по любому из пп.7-10, отличающаяся тем, что присутствует первый максимум концентрации хрома (% Cr-макс.1) на первой части поверхности.11. Insert according to any one of claims 7 to 10, characterized in that there is a first maximum concentration of chromium (% Cr-max 1) on the first part of the surface. 12. Вставка по п.11, в которой дополнительно присутствует второй максимум концентрации хрома (% Cr-макс.2) на второй части поверхности, причем12. Insert according to claim 11, in which there is additionally a second maximum concentration of chromium (% Cr-max. 2) on the second part of the surface, and - % Cr-макс.1>% Cr-макс.2, и- % Cr-max 1>% Cr-max 2, and - присутствует минимум концентрации хрома (% Cr-мин.), расположенный между % Cr-макс.1 и % Cr-макс.2.- there is a minimum concentration of chromium (% Cr-min.), located between % Cr-max.1 and % Cr-max.2. 13. Вставка по п.12, отличающаяся тем, что % Cr-мин. находится на глубине, выраженной в процентах от общей высоты спеченной вставки из цементированного карбида для бурового наконечника, между 40-99% от первой части поверхности.13. Insert according to claim 12, characterized in that % Cr-min. is located at a depth, expressed as a percentage of the total height of the sintered cemented carbide insert for the drill bit, between 40-99% of the first part of the surface.
RU2021113311A 2018-11-14 2019-11-06 Redistribution of binder in a cemented carbide drill bit insert RU2799380C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18206093.9 2018-11-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021113311A RU2021113311A (en) 2022-12-15
RU2799380C2 true RU2799380C2 (en) 2023-07-05

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA6742C2 (en) * 1993-06-28 1994-12-29 Мале Підприємство "Композит" Hard-alloy insert
WO1997007251A1 (en) * 1995-08-11 1997-02-27 Kennametal Inc. Hard composite and method of making the same
WO2005056854A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-23 Sandvik Intellectual Property Ab Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same
RU2429104C2 (en) * 2005-11-10 2011-09-20 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Bore bit for rotor drilling and procedure for manufacture of bore bit with case of composite out of binding material with other particles
RU128845U1 (en) * 2012-04-24 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Универсал" (ООО "Универсал") CARBIDE CUTTING PLATE
RU2503522C2 (en) * 2009-09-11 2014-01-10 Элемент Сикс Лимитед Composite inserts with polycrystalline diamonds
RU2578339C2 (en) * 2010-09-24 2016-03-27 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Method for producing sintered composite article
WO2018060125A1 (en) * 2016-09-28 2018-04-05 Sandvik Intellectual Property Ab A rock drill insert

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA6742C2 (en) * 1993-06-28 1994-12-29 Мале Підприємство "Композит" Hard-alloy insert
WO1997007251A1 (en) * 1995-08-11 1997-02-27 Kennametal Inc. Hard composite and method of making the same
WO2005056854A1 (en) * 2003-12-15 2005-06-23 Sandvik Intellectual Property Ab Cemented carbide tools for mining and construction applications and method of making the same
RU2429104C2 (en) * 2005-11-10 2011-09-20 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Bore bit for rotor drilling and procedure for manufacture of bore bit with case of composite out of binding material with other particles
RU2503522C2 (en) * 2009-09-11 2014-01-10 Элемент Сикс Лимитед Composite inserts with polycrystalline diamonds
RU2578339C2 (en) * 2010-09-24 2016-03-27 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Method for producing sintered composite article
RU128845U1 (en) * 2012-04-24 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Универсал" (ООО "Универсал") CARBIDE CUTTING PLATE
WO2018060125A1 (en) * 2016-09-28 2018-04-05 Sandvik Intellectual Property Ab A rock drill insert

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220001445A1 (en) Binder redistribution within a cemented carbide mining insert
CN109790076B (en) Rock drill blade
JP2022540213A (en) Gradient cemented carbide body and manufacturing method thereof
JP7366047B2 (en) jackhammer insert
RU2799380C2 (en) Redistribution of binder in a cemented carbide drill bit insert
OA20192A (en) Binder redistribution within a cemented carbide mining insert.
US11898213B2 (en) Method of treating a mining insert
EP4370266A1 (en) Cemented carbide insert for mining or cutting applications comprising gamma phase carbide
US20230184110A1 (en) Method of treating a cemented carbide mining insert
WO2024012930A1 (en) Rock drill insert
OA20483A (en) Gradient cemented carbide body and method of manufacturing thereof.