Zašto su zubi za bušenje od volframkarbida dugotrajniji u teškim uvjetima na tlu

Teška stvarnost: Zašto obični zubni bušilici ne uspijevaju Sklina s otpornim materijalom

Standardni zubovi za bušenje često se potpuno pokvariti kada rade kroz stvarno tvrde formacije koje sadrže puno kremen ili cementiran slojevi stijene. Problem dolazi od tih sitnih čestica kremenca, koje se nalaze oko 7 do 9 na skali mineralne tvrdoće koju većina ljudi poznaje kao Mohs. Ovi mali komadići na mikroskopskom nivou djeluju kao brusnica, i mnogo brže nego što se očekivalo, uništavaju zubne dijelove od brzog čelika i običnih čeličnih alata. Prema izvještajima iz terena, u takvim uvjetima se oštećenje događa otprilike tri puta brže, a mnogi zubi počinju izgledati prilično razbijeni tek nakon četrdeset sati operacije. Što zapravo uzrokuje ovaj brz slom? Čestice kvarca se zaglave u mekim dijelovima metala, stvarajući trajne žlijezde koji na kraju oslabe cijelu strukturu. Operatori bušilica su vidjeli da se to događa iznova i iznova, što dovodi do neočekivanih zastoja i skupih zamjena.

U slučaju da se u skladu s člankom 6. stavkom 1. točkom (a) ovog članka ne primjenjuje, za određene vrste materijala, primjenjuje se sljedeći postupak:

Mikroskopska analiza otkriva tri dominantna načina kvarova u ovim formacijama:

• Smanjenje površine : Čestice kremenca izbijaju brine duboke 0,2 mm i 0,5 mm po radnom ciklusu
• Krti lom : Cementirani slojevi uzrokuju razbijanje na granicama uključivanja karbida
• Termalna umor : Temperatura trenja veća od 600 °C izaziva transformacije faze u čeliku

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve vrste stanica, koje se upotrebljavaju za proizvodnju stanica, potrebno je utvrditi da su stanice za proizvodnju stanica u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka.

U slučaju da se primjenjuje primjena ovog članka, primjenjuje se sljedeći uvjet:

U slučaju da se u slučaju udara (≥ 15 kN) koriste otporne materije, obični zubi imaju kritične ranjivosti:

S druge strane, u slučaju da se u slučaju izloženosti u skladu s člankom 3. točkom (a) ovog članka primjenjuje druga metoda, to se može smatrati da je primjenljivo.

Tungsten Uređaji za obradu Trajnost: Kako mikro struktura određuje performanse

WC Veličina zrna i sadržaj kobalta za vezivanje: ravnotežna tvrdoća (HRA 9294) i čvrstoća pri lomljenju (12 MPa·m)

Ono što čini da su zubi od volfram-karbida (WC) tako čvrsti počinje u malom. Kada proizvođači kontrolišu veličinu zrna WC-a da ostane ispod oko 1 mikrona i pomiješaju ga s oko 6 do 12 posto kobaltnog veziva, stvaraju materijal koji dostiže Rockwell A ocjene tvrdoće između 92 i 94. Ova struktura sa tankim zrnom sprečava da se pukotine lako šire, a istovremeno zadržava otpornost na prelom preko 12 MPa kvadratnih metara. Kada se bušilice koriste u grubim uvjetima, ta mala zrna pomažu spriječiti početak malih lomova kada se bit ponavlja pod pritiskom. U isto vrijeme, fleksibilna kobaltska komponenta podnosi udarce od udaraca, što zaustavlja cijelu stvar od iznenadnog razbijanja. Laboratoriji za testiranje mjere koliko dobro sve ovo radi pomoću ASTM B771 testova presjeka. Najbolje formulacije pokazuju čak i obrazac habanja na površini, umjesto komada koji se odvajaju nakon tisuća i tisuća ciklusa pritiska u stvarnim aplikacijama.

U slučaju da se radi o izradi ploče, potrebno je provesti testiranje na temelju sljedećih kriterija:

U stvarno teškim uvjetima bušenja, 94/6 masenog postotka tungstenskog karbida i kobalta daje neke ozbiljne mehaničke prednosti. Snaga kompresije je iznad 6 GPa, što je važno kada prolazimo kroz te čvrste silicificirane konglomerate. S manje kobalta u matrici, postoji smanjen rizik od plastične deformacije događa kada bušilica zubi udari stijene, ali još uvijek drži zajedno prilično dobro. Studije stručnjaka za materijale pokazuju da ova posebna mješavina značajno smanjuje trošenje mikro oranja. To su provjerili pomoću skeniranja elektronskog mikroskopa i pronašli dubine deformacije ispod 0,3 mm nakon što su 120 sati bez prestanka radili na zemlji bogatoj kvarcom. Osim toga, struktura ima impresivan modulus elastičnosti preko 500 GPa, tako da rezne ivice ostaju stabilne u obliku. To znači da alat nastavi rezati u dosljednim brzinama čak i kada standardni materijali počnu brzo razgrađivati pod sličnim uvjetima.

Potvrda u stvarnom svijetu: dokazi o produženom vijeku službe

Kada je riječ o pokazivanju kako materijali rade, ništa ne može nadmašiti stvarne terenske testove. Uzmimo za primjer nedavni infrastrukturni projekt u Velikoj Britaniji gdje su morali bušiti kroz čvrste cementirane konglomerate. Vrlo čvrsti bušilici od volfram karbida trajali su oko tri puta duže (oko 3,2 puta) od običnih bušilica od brzog čelika tijekom tih operacija. Testirali smo to koristeći odgovarajuće ISO 513 standarde, što nam je dalo povjerenje u te rezultate. Dugotrajniji bušilice znači manje zamjena potrebno tijekom vremena, što smanjuje vrijeme zastoja opreme pri radu u teškim geološkim uvjetima. Ono što to čini tako vrijednim jest da povezuje ono što vidimo u laboratorijskim uvjetima s onim što se zapravo događa na terenu. Operatori bušenja koji se bave abrazivnim i udarnim sredinama sada imaju čvrste dokaze da volframov karbid bolje podnosi habanje od tradicionalnih opcija.

Ujedinjeno Kraljevstvo: 3,2 x duži životni vijek u usporedbi s HSS-om u cementiranom konglomeratu (ispitivanje u skladu s ISO 513-om)

Tijekom dvanaest mjeseci istraživači su pratili kako se obrađivanje razvijalo u opremi koja radi kroz stene bogate kremenom. Zubovi od volfram-karbida zadržali su svoj oblik i nakon 420 sati rada, dok su zubovi od brzog čelika (HSS) trebali biti zamijenjeni nakon samo oko 130 sati u sličnim uvjetima. Pogleda na površine pod skeniranjem elektronskom mikroskopom pokazala je iznenađujuće malo oštećenja od mikro oranja iako su ti materijali bili izloženi više od 60% sadržaja kvarca. Kako bi se pravilno mjerio učinak, tim je promatrao gubitak težine tijekom vremena i učinkovitost rezanja prema industrijskim standardima ISO 513. Ovi nalazi ukazuju na značajne razlike u dugovječnosti materijala kada se suočavaju s geološkim izazovima.

Analiza stanja kvarova: Razlikovanje dominantnih mehanizama opadanja u mješovitim geologijama

U slučaju da se ne primjenjuje sustav za mjerenje otpornosti na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpornost na otpor

Pogledajte tungsten karbid bušilice kroz skeniranje elektronske mikroskopije pokazuje jasne znakove neuspjeha kada rade u mješovitim geološkim uvjetima kao što su područja s i kamenčano i glineni pijesak. Kad bušimo kroz pješčane slojeve koji sadrže kvarcove čestice, vidimo da se abrazivna oštećenja pojavljuju kao paralelne mikro ogrebotine koje postupno troše rubove karbida tijekom vremena. S druge strane, ponavljajući udari na kamenčiće stvaraju podzemne mikro pukotine koje na kraju dovode do puknutih fraktura. Ove frakture se pojavljuju u SEM presjekovima kao obraceni uzorci koji se šire iz točaka gdje se stres koncentrira. Naši terenski testovi pokazuju da glinične matrice zapravo povećavaju štetu od udara za oko 40 posto jer se energija drugačije prenosi kroz vlažnije slojeve u usporedbi s suhim. U međuvremenu, silicijevi pijesak uglavnom je odgovoran za abrazivnu vrstu habanja. Razumijevanje tih različitih načina kvarova pomaže inženjerima da odaberu prave materijale za određene primjene. Koristeći posebno oblikovane vrste karbida može se spriječiti lom u područjima s velikim udarom, dok materijali s finim zrnama imaju tendenciju da bolje izdržavaju abrazivne sile. Takvo detaljno poznavanje načina na koji materijali propadaju pod različitim stresima dovelo je do značajnih poboljšanja u dizajnu alata koji produžavaju njihov korisni život u izazovnim uvjetima bušenja.

Česta pitanja

Zašto u abrazivnim stijenama ne uspiju konvencionalni zubovi za bušenje? U slučaju da se u otpornim stijenama radi, obični zubovi za bušenje propadaju zbog brzog nošenja od čestica kremenca, mikro-rezanja površine, krhkih fraktura i toplinskog umorstva.

Kako volfram karbid poboljšava performanse bušilice? Vulkan-karbidni zubovi za bušenje, optimizirani za specifičnu veličinu zrna WC-a i sadržaj kobalta, nude vrhunsku tvrdoću, otpornost na frakturu i otpornost na habanje, što ih čini dužim u teškim uvjetima.

Koje su prednosti korištenja bušnih zubi od volfram karbida u terenskim primjenama? U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji se upotrebljavaju u proizvodnji, za koje se primjenjuje ovaj članak, za koje se primjenjuje točka (b) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (c) ovog članka, za koje se primjenjuje točka (d

Koje su načine kvarenja uobičajeni kod bušnih zubi od volfram karbida? U slučaju neuspjeha uključuju se umor od udara i nošenje abraziva, koje se može analizirati pomoću SEM-a, pomažući u razumijevanju i odabiru odgovarajućih materijala za različite geologije.