碳化钨粉末对聚晶金刚石复合片钻头胎体组织与力学性能的影响

谢焕文^1,2，刘辛^1,2，胡可^1,2，蔡一湘^1,2

1. 广东省科学院广东省材料与加工研究所2. 国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心

摘 要：以铸造碳化钨粉末混合镍粉作为骨架粉末,采用无压浸渍工艺制备了聚晶金刚石复合片(PDC)钻头胎体材料。研究了碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数对PDC钻头胎体的微观组织和力学性能的影响。结果表明,碳化钨的粉末粒形、粒度及质量分数是影响胎体微观组织和力学性能的重要因素。与破碎碳化钨相比,粉末粒度适中的球形碳化钨作为骨架制备的胎体组织更均匀、更致密,胎体的力学性能明显提高。采用150～180μm的球形碳化钨混合13wt%的镍粉作为骨架粉末制备的胎体力学性能优于石油天然气行业标准SY/T 5217—2000,其硬度、冲击韧性和抗弯强度分别为HRC 34、6.7J/cm~2和820MPa。

关键词：球形铸造碳化钨;无压浸渍;聚晶金刚石复合片(PDC)钻头;胎体;骨架;力学性能;