耐磨耐腐耐酸钻井用硬质合金

随着硬质合金工业的不断发展及深海工程步伐的加快，油气勘探向地质条件和物理环境 更加复杂的区域发展，一些高H₂S和CO₂含量高含硫地质环境的区域已成为油气勘探的重点，这对钻井用硬质合金也就提出了更高的要求。

目前我国硬质合金中的镍基铸造碳化钨复合涂层应用方面取得很大进步，但采用碳化钨硬质相和镍粘结相的硬质合金制造方面，由于钨镍硬质合金的耐磨蚀性与韧性的相互矛盾关系未能调和，目前国内钨镍硬质合金都是采用牺牲合金的强度来换取其硬度，所以仅仅只能用于耐磨、耐蚀等密封件等方面，根本不能用于矿用开采上，大大制约了硬质合金的应用范围。提高钨镍硬质合金韧性而不损其耐磨蚀性能，使合金制品的耐磨蚀性和韧性高度有机统一具有重要的经济价值和科学意义。

为解决现有的硬质合金强度耐磨蚀性 与韧性不能兼顾的技术问题，有研究人员提出了解决方案，其包括如下工艺步骤：配料、湿磨、掺成形剂干燥、制粒、压制成型和真空低压一体化烧结。

1、配料时选用镍粉和碳化钨混合粉，镍粉和碳化钨混合粉的质量之比为5：95。碳化钨混合粉中，碳化钨混合粉选用Fsss粒度6.8μm的常规碳化钨粉及Fsss粒度2.0μm的铸造碳化钨粉按质量之比为50：50混合。常规碳化钨粉的碳量(总碳)6.12wt％，铸造碳化钨粉的碳量(总碳)3.2wt％。镍粉的粒度为1.25μm。

2、湿磨为球磨，湿磨时的球磨介质为丙酮和正已烷，球料之比为3.3:1，固液之比为4.2：1，湿磨时间为26小时。

3、湿磨后掺入石蜡加热料浆至58℃并滚磨25分钟。再经干燥、制粒、压制成型、真空低压一体化烧结，真空低压一体化烧结的最高温度为1640℃。

4、得到的耐磨蚀硬质合金(成型尺寸为6.5×5.25×20μm的标准产品)样本100件进行检测，得到平均抗弯强度为2800MPa、平均硬度为HRA90.6，耐腐蚀性能极好。

通过常规碳化钨粉、铸造碳化钨粉和镍粉三者共同烧结强化了粘结相的强度及改善晶间微观结构，提高合金的韧性和耐磨蚀性，更显著提高了合金的抗冲击能力，制备的合金其耐磨性和抗冲击韧性得到极大的提高，抗弯强度和硬度性 能优异，实现了强度和显微硬度的良好匹配，从而使合金综合性能大大地提高。耐磨蚀硬质合金成品能有效地提高机械零件的耐磨性、耐腐蚀性和韧性，延长使用寿命，在深海石油钻采，海洋装备，地质，矿山，工程机械和航空航天领域具有广阔的应用前景。

通过粗选区的床条高于中选区和精选区及移动式床条放置区形成的凸起区域，形成了钨矿桨液水流落差，增大了流体冲力，使钨矿粒得到充分松散，提高了矿粒松散效率；另外，中选区的床条长边共两种尺寸值，较大的长边尺寸小于摇床床面的长边值，形成阶梯形的中选区，增大了水流的横向冲力，使尾矿得到进一步分选；同时，根据从粗选区纵向凹槽流向精选区的钨矿分选情况，在位于给水溜槽下方、粗选区左侧、中选区上方的移动式床条放置区中的适当位置放置适当数量的床条，实现处于精选区、靠近粗选区的矿浆的进一步分选，实践证明，利用该技术方案优化后的床面获得的摇床分选效果很好，能清晰地区分高、中、低品位钨矿。

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