深孔大口径潜孔钻头的选材与热处理

　　随着社会主义现代化建设事业的高速发展，大口径钻探用途日趋广泛，诸如用团谈施工特种水利水电工程、建筑桩基、机井工程、国防建设、矿山以及石油采掘等。镶齿钻头通过气动或液动冲击器实现孔低破碎岩层，采用正循环或反循环排渣的方式，以其高效率低成本的特点受到市场的广泛认可。

　　大口径钻头直径一般大于300mm，更多的为500、800、1000mm，有的甚至达到1500~3000不等。大口径钻孔深度视用途的不同而异，所遇岩层也有很大差异，大部分情况下要求甚为严苛。大口径深孔潜孔钻头本身造价十分昂贵，所以，防止早期失效、保证钻头的使用寿命是该类钻头生产的首要质量控制目标，而其选材与热处理工艺尤为关键重要。本文对比研究了不同钎具用钢的性能特点，以及采用不同热处理后的组织差异，最终确定了最优的选材与热处理工艺过程。

1、深孔大口径潜孔钻头的材料性能要求

　　恶劣的工作环境对钻头体的硬度、强度、韧性、抗冲击性、耐磨性、抗疲劳性等都提出了极高的要求，综合考虑各部分性能要求，可认为钻头体材料选择应满足以下几个方面要求：

　　①表面硬度要求较高以增强耐磨性，心部韧性较好以增强抗冲击能力，为避免出现脆性断裂和疲劳断裂，材料需有良好的断裂韧性、疲劳强度和断裂强度。

　　②具有高淬透性。以满足钻头体各部分对性能的不同要求，有利于提高表明屈服强度，改善齿孔对合金齿的固紧力，而且还可提高心部的屈服强度和韧性。

　　③在遇到井下燕策气液时能具备一定的抗腐蚀能力。

　　④一定高温下，材料的组织和硬度高的稳定性、不易软化变形等。

　　⑤工艺性能好，如具备良好的锻造性能、热处理性能等。

　　⑥冶金质量高，组织均匀性好、纯净度高等。

2、常用钎具用钢的成分及性能对比

　　目前国内常用的钻头体用钢主要有：42CrMo、23CrNi3Mo、FF710、XGQ25等

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