申请/专利权人：四川大学

申请日：2022-05-11

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN114991673B

主分类号：E21B10/46

分类号：E21B10/46;C04B37/02;C04B35/5831;C04B35/622;C04B35/645

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.09.20#实质审查的生效;2022.09.02#公开

摘要：本发明提供了纯相聚晶立方氮化硼材料在制备油气钻探和矿石开采用的高耐热性钻齿中的应用，所述高耐热性钻齿由含Co的WC硬质合金圆柱形基体及固连在所述基体上端面的纯相聚晶立方氮化硼工作层构成，所述纯相聚晶立方氮化硼工作层的耐热温度不低于1200K，维氏硬度不低于50GPa，耐磨性在低速车削时与现有商用PDC钻齿的耐磨性相当，在高速车削时耐磨性是现有商用PDC钻齿的2～3倍，其抗冲击性优于现有商用PDC钻齿的抗冲击性，因而可提高钻齿的使用寿命。

主权项：1.纯相聚晶立方氮化硼材料在制备油气钻探和矿石开采用的高耐热性钻齿中的应用，所述高耐热性钻齿由含Co的WC硬质合金基体及固连在所述基体上端面的纯相聚晶立方氮化硼工作层构成，所述纯相聚晶立方氮化硼工作层的耐热温度不低于1200K，维氏硬度不低于50GPa；所述高耐热性钻齿的制备方法包括以下工艺步骤：（1）将纯度为99.9wt%以上的立方氮化硼微粉进行真空热处理，真空热处理时，真空度为1×10-1～1×10-5Pa，温度为500～13000C，处理时间为0.1～10h；（2）将步骤（1）真空热处理后的立方氮化硼微粉放入尺寸与所制备的钻齿匹配的圆杯中，再将含Co的WC硬质合金圆柱形基体放置在立方氮化硼微粉的上面，然后把立方氮化硼微粉与所述基体压实，再将圆杯位于所述基体上方的杯壁折弯压在该基体上面进行二次压制，形成立方氮化硼微粉、含Co的WC硬质合金圆柱形基体及圆杯组成的第一种基片；或者将步骤（1）真空热处理后的立方氮化硼微粉放入尺寸与所制备的钻齿匹配的圆杯中，然后把立方氮化硼微粉压实并覆盖圆片，再将圆杯位于立方氮化硼微粉上方的杯壁折弯压在该立方氮化硼微粉上面进行二次压制，形成立方氮化硼微粉、圆片和圆杯组成的第二种基片；所述圆杯和圆片的制作材料为钼、铌、钽、铼或碳；（3）将步骤（2）形成的第一种基片或第二种基片装在与静高压设备配套的高温高压装置中形成合成块，然后将所述合成块放入静高压设备中，在压力6～30GPa、温度1200～25000C下烧结，烧结时间10～2000S，得到高耐热性钻齿的毛坯或高耐热性钻齿工作层的毛坯；（4）将步骤（3）所得高耐热性钻齿的毛坯加工成所要求的尺寸和形状，即得到高耐热性钻齿；或者将步骤（3）所得高耐热性钻齿工作层的毛坯加工成所要求的尺寸和形状，再与加工成所要求尺寸和形状的含Co的WC硬质合金基体上端面通过激光焊接、真空焊接、高频感应焊接或机械连接的方式进行结合，即得到高耐热性钻齿。

全文数据：

权利要求：

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