耐磨耐腐耐酸鑽井用硬質合金

隨著硬質合金工業的不斷發展及深海工程步伐的加快，油氣勘探向地質條件和物理環境 更加複雜的區域發展，一些高H₂S和CO₂含量高含硫地質環境的區域已成為油氣勘探的重點，這對鑽井用硬質合金也就提出了更高的要求。

目前我國硬質合金中的鎳基鑄造碳化鎢複合塗層應用方面取得很大進步，但採用碳化鎢硬質相和鎳粘結相的硬質合金製造方面，由於鎢鎳硬質合金的耐磨蝕性與韌性的相互矛盾關係未能調和，目前國內鎢鎳硬質合金都是採用犧牲合金的強度來換取其硬度，所以僅僅只能用於耐磨、耐蝕等密封件等方面，根本不能用於礦用開採上，大大制約了硬質合金的應用範圍。提高鎢鎳硬質合金韌性而不損其耐磨蝕性能，使合金製品的耐磨蝕性和韌性高度有機統一具有重要的經濟價值和科學意義。

為解決現有的硬質合金強度耐磨蝕性 與韌性不能兼顧的技術問題，有研究人員提出了解決方案，其包括如下工藝步驟：配料、濕磨、摻成形劑乾燥、制粒、壓制成型和真空低壓一體化燒結。

1、配料時選用鎳粉和碳化鎢混合粉，鎳粉和碳化鎢混合粉的品質之比為5：95。碳化鎢混合粉中，碳化鎢混合粉選用Fsss細微性6.8μm的常規碳化鎢粉及Fsss細微性2.0μm的鑄造碳化鎢粉按品質之比為50：50混合。常規碳化鎢粉的碳量(總碳)6.12wt％，鑄造碳化鎢粉的碳量(總碳)3.2wt％。鎳粉的細微性為1.25μm。

2、濕磨為球磨，濕磨時的球磨介質為丙酮和正已烷，球料之比為3.3:1，固液之比為4.2：1，濕磨時間為26小時。

3、濕磨後摻入石蠟加熱料漿至58℃並滾磨25分鐘。再經乾燥、制粒、壓制成型、真空低壓一體化燒結，真空低壓一體化燒結的最高溫度為1640℃。

4、得到的耐磨蝕硬質合金(成型尺寸為6.5×5.25×20μm的標準產品)樣本100件進行檢測，得到平均抗彎強度為2800MPa、平均硬度為HRA90.6，耐腐蝕性能極好。

通過常規碳化鎢粉、鑄造碳化鎢粉和鎳粉三者共同燒結強化了粘結相的強度及改善晶間微觀結構，提高合金的韌性和耐磨蝕性，更顯著提高了合金的抗衝擊能力，製備的合金其耐磨性和抗衝擊韌性得到極大的提高，抗彎強度和硬度性 能優異，實現了強度和顯微硬度的良好匹配，從而使合金綜合性能大大地提高。耐磨蝕硬質合金成品能有效地提高機械零件的耐磨性、耐腐蝕性和韌性，延長使用壽命，在深海石油鑽采，海洋裝備，地質，礦山，工程機械和航空航太領域具有廣闊的應用前景。

通過粗選區的床條高於中選區和精選區及移動式床條放置區形成的凸起區域，形成了鎢礦槳液水流落差，增大了流體衝力，使鎢礦粒得到充分鬆散，提高了礦粒鬆散效率；另外，中選區的床條長邊共兩種尺寸值，較大的長邊尺寸小於搖床床面的長邊值，形成階梯形的中選區，增大了水流的橫向衝力，使尾礦得到進一步分選；同時，根據從粗選區縱向凹槽流向精選區的鎢礦分選情況，在位於給水溜槽下方、粗選區左側、中選區上方的移動式床條放置區中的適當位置放置適當數量的床條，實現處於精選區、靠近粗選區的礦漿的進一步分選，實踐證明，利用該技術方案優化後的床面獲得的搖床分選效果很好，能清晰地區分高、中、低品位鎢礦。

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