SU1717653A1 - Способ изготовлени бурового инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к производству инструментов и деталей буровых, землеройных, дорожных и сельскохоз йственных машин, работающих в услови х абразивного изнашивани . Целью изобретени   вл етс  повышение способности инструмента к самозатачиванию , снижение трудоемкости производства и экономи  легирующих элементов. Долота изготавливают из стали 35Л. При изготовлении литейных форм в места, формирующие передние поверхности рабочих лопастей, устанавливают упрочн ющие пластины, размеры и конфигураци , которых соответствуют этим поверхност м. Пластины изготовл ют из стали 30X13 и подвергают цементации перед установкой в форму. После заливки инструмента и его охлаждени  долота закаливают индукционным нагревом до 900-940°С и охлаждением в масле. Отпуск провод т при 200°С в течение 2 ч. Способ позвол ет повысить способность долот к самозатачиванию в процессе работы, снижает трудоемкость химико-термической обработки и экономит легирующие элементы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , преимущественно к производству буровых инструментов, и может быть использовано при изготовлении долот и коронок шнекового бурени .с

Известен способ изготовлени  буровых; инструментов, включающий напайку мет ал- локерамического твердого сплава на их передние грани. .

Недостатками известного способа  вл ютс  отсутствие самозатачивани  при бурё нии и мала  долговечность инструментов. Недостатки объ сн ютс  неблагопри тным распределением твердости по глубине армированного поверхностного сло , а именно высока  твердость сохран етс  по всему сечению напа нного твердого сплава и резко уменьшаетс  на границе с основным металлом .

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому результату  вл етс  способ производства бурового инструмента, заключающийс  в изготовлении инструмента из легированной стали с поверхностным упрочнением путем цементации и последующей закалки. Известный Способ обеспечивает плавное уменьшение твердости по глубине упрочненного сло , что увеличивает и долговечность инструмента .

XI О СЛ Ы

Однако способ не обеспечивает достаточной способности инструмента к самозатачиванию и соответственно к увеличению скорости бурени . Цементаци  буровых инструментов увеличивает трудоемкость производства: Применение легированной стали дл  их изготовлени  увеличивает расход легирующих элементов.

Цель изобретени  - повышение способности инструмента к самозатачиванию, снижение трудоемкости производства и экономи  легирующих элементов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу производства бурового инструмента, включающему изготовление его из стали путём заливки в форму с формированием режущих элементов из стали, легированной карбидообразующими элементами , и поверхностную закалку, режущие элементы формируют перед заливкой, цементируют их до достижени  содержани  углерода 1,5-6,5 мас.% и устанавливают в форму, а заливку осуществл ют нелегированной сталью.

Изготавливают две партии двухлопастных долот шнекового бурени  диаметром 151 мм по известному и предлагаемому способам .

Согласно известному способу долота отливают, из стали 35X3 Г2Ф и подвергают цементации в древесноугольном карбюризаторе (стандартном бандюжском) при 940°С в течение 10 ч. После цементации долота подвергают поверхностной закалке с индукционным нагревом до 900 940°С и охлаждением в масле. После закалки долота отпускают при 200°С в течение 2 ч в электропечи .

Согласно предлагаемому способу долота отливают из стали 35Л, При изготовлении литейных форм в них к местам, формирующим передние поверхности рабочих лопастей , приложены упрочн ющие пластинки, по размерам и конфигурации соответствую-- щие этим поверхност м. Пластинки толщиной 2-мм из стали 30X13 предварительно зацементированы при940°С в течение 10ч.

Отливки долот подвергают поверхностной закалке с индукционным нагревом до 900- 940°С и отпуску при 200°С в течение 2 ч. Испытани  провод т бурением скважин

шнековым способом на буровой установке глубиной 15-20 м по осадочным породам I-.IV категорий буримости, представленным плотными глинами, суглинками, сухими и обводненными песками, фосфоритами,

Результаты испытаний приведены в таблице.

Средн   механическа  скорость бурени  после проходки 500 м долотами, изготовленными известным способом 25,3 м/ч,

а изготовленными предлагаемым способом - 34,1 м/ч, т.е. на 35% выше. Увеличение скорости бурени  свидетельствует об улучшении самозатачивани  бурового инструмента в работе. Самозатачивание улучшаетс  в результате более быстрого абразивного износа задней грани долот из нйл.егированной стали 35Л, чем из легированной 35ХЗГ2Ф. Уменьшение трудоемкости производства достигаетс  тем, что в предлагаемом способе подвергают цементации не отливки инструментов, а лишь их режущие элементы при формировании последних еще перед заливкой металла в форму.

Экономи  легирующих элементов достигаетс  тем, что заливку осуществл ют нелегированной сталью.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  бурового инструмента , включающий изготовление его из.

   стали путем заливки в форму с формированием режущих элементов из стали, легированной карбидообразующими элементами, и поверхностную закалку, о т л и ч а ю щ и й- с   тем, что, с целью повышени  способиоста инструмента к самозатачиванию, снижени  трудоемкости производства и экономии легирующих элементов, режущие элементы формируют перед заливкой, цементируют их до достижени  содержани 

   углерода 1,5-6,5 мас.% и устанавливают в форму, а заливку осуществл ют нелегированной сталью.