[发明专利]一种高强度钻头材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度钻头材料的制备方法，包括如下的步骤：(1)分别称取各组分；(2)将称取的各组分依次添加到搅拌反应器中，得到混合物料；(3)将电弧炉的炉温升至400‑600℃，然后加入混合物料，随后LF炉精炼，精炼完成后，用真空脱气炉进行脱气；(4)脱气完成后，然后进行初步热轧和二次热轧，二次热轧完成后，以10‑20℃/s的降温速率冷至100‑200℃，保温3‑5h，最后以20℃/s的降温速率冷至室温，即得。本发明的有益效果是：强度高、耐磨性好：钻头材料在满足所有API标准的力学性能的基础上，抗疲劳性能得到提高，疲劳寿命得到延长。

技术领域

本发明涉及钻头材料领域，具体涉及一种高强度钻头材料的制备方法。

背景技术

传统钻头的材料为金属陶瓷复合材料，在钻杆钻进过程中，承受较大的摩擦力和冲击力，导致钻头磨损过大，影响使用，丽在研磨性较强的底层或者工况下，传统钻头的材料己不能满足要求，因此，必须研发种强度更高、耐磨性更好的砖头材料。

发明内容

综上所述，为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度钻头材料的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高强度钻头材料的制备方法，包括如下的步骤：

(1)分别称取如下重量份数的各组分：铁10-15份、石墨7-11份、铝4-9份、碳化硅7-9份、氧化硅9-12份、二氧化锚6-9份、四氧化三铁7-10份、氧化铝3-7份、氧化铜4-9份、碳化钨3-7份、碳化钨2-8份和二氧化锰3-7份；

(2)将称取的各组分依次添加到搅拌反应器中，400-600r/min搅拌10-20min，静止30-50min，然后200-400r/min搅拌5-10min，得到混合物料；

(3)将电弧炉的炉温升至400-600℃，然后加入混合物料，加热至1200-1500℃，保温50-80min；随后LF炉精炼，精炼温度为1600-1750℃，时间在60-150min；精炼完成后，用真空脱气炉进行脱气；

(4)脱气完成后，以8-12℃/s的降温速率冷至室温，然后进行初步热轧，初步热轧温度为1000-1300℃，初步热轧完成后，以10-20℃/s的降温速率冷至室温，然后进行二次热轧，二次热轧的温度为800-900℃，二次热轧完成后，以10-20℃/s的降温速率冷至100-200℃，保温3-5h，最后以20℃/s的降温速率冷至室温，即得。

本发明的有益效果是：强度高、耐磨性好：钻头材料在满足所有API标准的力学性能的基础上，抗疲劳性能得到提高，疲劳寿命得到延长。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，步骤(3)中所述精炼在氮气保护下进行。

进一步，步骤(3)中真空脱气温度为1500-1550℃，真空度40-45帕，脱气时间在60-150min。

具体实施方式

以下结合具体实施对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

一种高强度钻头材料的制备方法，包括如下的步骤：

(1)分别称取如下重量份数的各组分：铁10份、石墨7份、铝4份、碳化硅7份、氧化硅9份、二氧化锚6份、四氧化三铁7份、氧化铝3份、氧化铜4份、碳化钨3份、碳化钨2份和二氧化锰3份；

(2)将称取的各组分依次添加到搅拌反应器中，400r/min搅拌10min，静止30-50min，然后200r/min搅拌5min，得到混合物料；