一种新型地质钻头镀层复合材料制备及综合性能测定

针对地质钻探用的复合钻头钻进效率低、钻头使用寿命短的问题,提出一种新型镀层金刚石复合钻头材料的制备。试验对金刚石镀层合成温度进行优化,以优化后镀层金刚石为原料制备了镀层金刚石铁镍基钻头,并对钻头性能进行研究。试验结果表明,合成温度为1 000℃的复合镀层金刚石镀层表面完整光滑,金刚石棱角和边缘部分也被完全包裹。以此金刚石制备的铁镍基复合材料相对密度为99.4%,抗弯强度约为1 432 MPa,磨耗比为1 026。制备的钻头金刚石与胎体间孔隙度和界面宽度分别为1%和4.9μm,在使用的过程中,钻头胎体的单位进尺磨损量得到有效降低,同时提高了钻进速度和钻头使用寿命。