[发明专利]一种钻头用合金材料的制备方法

说明书

本发明涉及合金材料技术领域，提供了一种钻头用合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、配料，选用铁粉、碳粉、二氧化锰、硅粉、铬粉、三氧化钼、镍粉和三氧化二钒作为原料；S2、混料，将步骤S1所得原料置于球磨机内进行混料，得到混合粉体；S3、压制成型，将步骤S2所得混合粉体进行干燥制粒得到粒料，对粒料进行加压成型，得到压制毛坯；S4、烧结，在真空炉中对步骤S3所得压制毛坯进行烧结，完成后即得钻头用合金材料。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体而言，涉及一种钻头用合金材料的制备方法和钻头。

背景技术

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。钻头是进行石油钻井工作的重要工具之一，钻头是否适应岩石性质及其质量的好坏，在选用钻井工艺方面起着非常重要的作用，特别是对钻井质量、钻探速度、钻井成本方面产生着巨大的影响。

在钻井施工作业过程中，常常会遇到盐膏层和含硫地层，因此，钻头除了需要具备一定的强度以外，还需要具有良好的抗盐抗硫腐蚀性能。目前，提升钻头抗腐蚀性能的常规手段通常为改变钻头的机械结构或者涂敷抗腐蚀涂层。例如，专利CN108526553A公开了一种使用寿命长的钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的表面设置有耐磨层，所述耐磨层远离钻头本体的一侧设置有耐腐蚀层，所述耐腐蚀层远离耐磨层的一侧设置有耐高温层，所述耐磨层包括耐磨颗粒胶、陶瓷聚合物涂料层、高温涂料层和晶核新材层，所述陶瓷聚合物涂料层位于耐磨颗粒胶的外侧。该专利所提供的钻头主要通过涂层以达到抗腐蚀延长使用寿命的目的。专利CN107447183A公开了一种具有改善的耐腐蚀性的牙轮钻头，包括：对刃带上的多个点之间的牙轮的刃带选择性地进行渗碳，以防止腐蚀；在渗碳之后，在牙轮中于所述点处形成凹座；以及将金属陶瓷刀片安装在所述凹座中。该专利所提供的钻头主要通过渗碳的方式改变钻头结构以达到抗腐蚀的效果。以上述两种方式得到的抗腐蚀效果均不会长久，因此，如何得到一种具有长效抗腐蚀性能的钻头，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种钻头用合金材料及制备方法和钻头，能够有效解决上述问题。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

本发明第一方面提供了一种钻头用合金材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、配料

选用铁粉、碳粉、二氧化锰、硅粉、铬粉、三氧化钼、镍粉和三氧化二钒作为原料；

S2、混料

将步骤S1所得原料置于球磨机内进行混料，得到混合粉体；

S3、压制成型

将步骤S2所得混合粉体进行干燥制粒得到粒料，对粒料进行加压成型，得到压制毛坯；

S4、烧结

在真空炉中对步骤S3所得压制毛坯进行烧结，完成后即得钻头用合金材料。

本发明第二方面提供了一种由上述制备方法制得的钻头用合金材料。

本发明第三方面提供了一种由上述钻头用合金材料制得的钻头。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明所提供的钻头用合金材料不但具有良好的机械强度，还具有优良的耐腐蚀性能。采用多元合金化思维对原材料进行配伍，利用合金元素提高淬透性、固溶强化、细化晶粒等作用，并充分发挥每种合金元素各自的功能与作用，实现各种添加元素在性能调控方面的优势互补，以实现本发明的钻头用合金材料具有优秀的强度和耐腐蚀性能。

具体实施方式