Розроблено спосіб рекуперації алмазів після анодного розчину твердосплавної матриці відпрацьованого ріжучого та бурового інструменту. Вивчено склад і властивості продуктів електрохімічного окислення матриці та запропоновано метод виділення вольфраму у вигляді його оксиду.

Рассмотрены основные направления повышения работоспособности горнорежущего инструмента. Показано, что путем легирования спеченных твердых сплавов можно увеличить энергопоглощаемость твердосплавных элементов, их усталостную прочность и работоспособность без снижения твердости и износостойкости.

Рассмотрено влияние комплексного микролегирования на механические свойства, износостойкость и контактную усталость сталей для породоразрушающего шарошечного инструмента. Установлено, что комплексное микролегирование новых сталей ниобием, титаном и РЗМ повышает механические характеристики, абразивную износостойкость на 20 %, а контактную усталость на 75 %. Определено оптимальное соотношение карбидообразующих элементов ниобия и титана в стали, дополнительно микролегированной РЗМ. Взамен высоконикелевых сталей разработаны новые экономнолегированные стали 20ХГН2МБТА и 20ХГНБТЧА.

Рассмотрены актуальные вопросы теории и практики получения монокристаллических, дисперсных, керамических и композиционных сверхтвердых материалов (СТМ) в широком диапазоне температур и давлений. Проанализированы достижения и пути развития научных основ создания новейших технологий обработки металлов и неметаллов инструментом из СТМ, методов и технологий применения СТМ в базовых отраслях промышленности. Приведены результаты практического применения и освещены перспективы развития работ в области создания эффективных твердых сплавов, буровых, камне- и металлообрабатывающих инструментов, оптимизации условий их применения.

Освещены состояние и перспективы развития работ в области создания эффективных сверхтвердых материалов и твердых сплавов, а также бурового, металло- и камнеобрабатывающего инструментов, оптимизации условий их применения. Рассмотрены проблемные вопросы, возникающие в современном практическом опыте бурения, камне- и металлообработки. На основе различий в дефектности всей поверхности кристаллов предложен высокоселективный адгезионно-магнитный способ сортировки алмазов по прочности.

Описана работоспособность породоразрушающего инструмента из однородных синтетических алмазов. Освещены проблемы реализации новых научно-технических разработок буровой техники в условиях рыночной экономики в Украине, перспективные направления создания породоразрушающего инструмента нового технического уровня. Проанализировано взаимодействие скважинного оборудования породоразрушающего и фрезерного инструмента с эксплуатационными колоннами. Приведены результаты использования отечественных техники и технологий для строительства горизонтальных скважин, производственных испытаний модернизированного алмазного породоразрушающего инструмента. Изучены влияние температуры торца алмазной коронки на механическую скорость бурения, а также химического модифицирования на физико-химические свойства алмазных порошков, исходной пористой структуры графитов на процесс кристаллизации алмаза. Изложена методика исследования изнашивания алмазно-твердосплавных вставок буровых долот. Рассмотрены особенности фазового состава продуктов синтеза наноалмазов.

Освещены вопросы состояния и перспективы развития работ в области создания эффективных сверхтвердых материалов и твердых сплавов, бурового, камнеобрабатывающего и металлообрабатывающего инструментов, оптимизации условий их применения. Рассмотрены проблемные вопросы современной практики бурения, камне- и металлообработки. Проведен сравнительный анализ термопрочности алмазных шлифпорошков. Описаны особенности синтеза алмазов для породоразрушающего инструмента, технология изготовления твердосплавного инструмента для перфораторного бурения, методика измерения температуры нагрева бурового инструмента, методика оценки эксплуатационных показателей скважинных режущих инструментов на основе композиционных сплавов. Раскрыта взаимозависимость прочностных и оптических свойств буровых алмазов. Освещена технология безвзрывного разрушения горных пород. Приведены результаты исследования коэффициента сопротивления резанию при алмазном бурении. Особое внимание уделено вопросу проектирования процессов бурения скважин на больших глубинах.

Определены геометрические параметры алмазных буровых коронок в процессе термоциклического разрушения горных пород. Приведены результаты экспериментального исследования кавитационного диспергатора. Проанализированы процессы истирания и разрушения керна в условиях вращательного бурения скважин. Изучены влияние примесей ультрадисперсного алмаза на кинетику окисления, обработки высоким давлением без нагрева на структурное состояние порошковых частиц алмаза, газофазной обработки на устойчивость наноалмаза в воздухе. Освещены механические свойства поликристаллических алмазов "Карбонадо", а также свойства порошков детонационных алмазов, синтезированных из графитов. Рассмотрены вопросы компьютерного моделирования распределения температурных и концентрационных полей в процессе выращивания монокристаллов алмаза. Определено взаимодействие нитевидных кристаллов карбида кремния с растворами фтористоводородной и азотной кислот. Описаны новые эффективные и экологически чистые способы переработки цветных металлов и твердых сплавов, новая технология регенерации отходов твердых сплавов.

Исследованы механизмы и основные закономерности влияния термоудара на характеристики структурного состояния и свойства алмазосодержащего композиционного материала. Термическая обработка в заданных режимах обеспечивает формирование в матрице оптимального уровня напряжений сжатия, в присутствии которых твердосплавные частицы и алмазы удерживаются окружающими объемами связки не только за счет сил адгезии, но и механически. Приведены результаты экспериментального бурения коронками с различными видами термообработки.

Показано, що для бурового інструменту доцільно використовувати матеріали, які складаються зі стальної матриці, армованої твердими сплавами. Вивчено кінетику змочування та механізм міжфазної взаємодії в системах тверді сплави (ЛЦК-20, ТВ-4, ТН-20, КТФХ) - долотна сталь 06Х6Г9МФ. Оптимальною армованою домішкою за результатами експериментів запропоновано композиційний матеріал на основі карбіду титану - КТФХ, для якого розроблено технологію формування та спікання гранул. Одержані гранули рекомендовано для виробництва зубків бурового інструменту методом центробіжного лиття.

Показана эффективность применения метода магнитной структуроскопии для массового неразрушающего контроля качества термообработки звеньев высокопрочных цепей и качества прутка, применяемого для их изготовления.

Наведено розроблену технологію виготовлення та методику ранжування за якістю породоруйнувальних біметалевих дисків гірничопрохідницьких комплексів. Показано, що за допомогою методу АЕ можна ефективно ранжувати за якістю біметалеві елементи конструкцій і виробів. Для цього доцільно створювати напруження у їх перерізі, які рівномірно розподіляються по всьому об'єму виробу. Виявлено, що швидкість навантаження (в межах безпечних значень) суттєво не впливає на генерацію сигналів АЕ якісними виробами.

Наведено результати числового моделювання температурного поля в об'ємі робочого шару (РШ) бурової коронки в процесі його напікання на корпус коронки під тиском 100 - 200 МПа. Процес нагрівання здійснювали шляхом прямого пропускання електричного струму промислової частоти через корпус коронки, РШ та елементи технологічного вузла. Розглянуто режими нагрівання, за яких рівень температури спікання РШ коронки досягався протягом 10 - 20 хв з використанням однієї з чотирьох схем конфігурації нагрівника з графіту марок МГ-1 та СГ-Т. Показано, що при виборі матеріалу нагрівника з відповідним питомим електроопором, його конструкції та режиму нагрівання можна здійснити напікання РШ на корпус бурової коронки, запобігши при цьому деформуванню пуансонів технологічного вузла.

Проанализированы особенности вакуумной технологии изготовления алмазных буровых коронок. Установлено влияние концентрации адгезионно-активного элемента (хрома) на прочность алмазоудержания в инструменте. Исследовано влияние наличия связующего на концентрационную зависимость алмазоудержания от содержания хрома.

Рассмотрены основные способы моделирования и определения прочности закрепления алмаза в инструменте. Показано, что составляющие алмазоудержания включают: механический охват и адгезию к матрице. Предложен метод определения адгезионной составляющей алмазоудержания и приведены результаты, полученные в зависимости от содержания адгезионно-активного элемента в матрице инструмента.

Представлены результаты исследования влияния физико-химических и физико-механических свойств шлифпорошков синтетических алмазов на эксплуатационные характеристики бурового инструмента. Показано увеличение износостойкости бурового инструмента при оснащении его алмазными шлифпорошками с высокой однородностью по прочности. Установлено, что использование алмазных шлифпорошков с более развитой поверхностью способствует лучшему удержанию зерен алмаза в связке и уменьшает износ бурового инструмента.

Розроблено ефективні операції круглого зовнішнього шліфування відповідальних валів приводів шахтних конвеєрів. Розроблено теоретичний підхід до оптимізації структури та параметрів операцій круглого зовнішнього шліфування за критерієм найменшого основного часу обробки з урахуванням обмеження за точністю розміру оброблюваної поверхні, на підставі якого визначено оптимальну кількість переходів, значення швидкостей подач і величин припусків, що знімаються, на кожному переході й оцінено технологічні можливості різних операцій круглого урізного та поздовжнього шліфування. Теоретично визначено оптимальну за структурою та параметрами операцію круглого урізного шліфування, у якій зміна за переходами швидкості радіальної подачі відбувається за законом спадної геометричної прогресії зі знаменником, обернено пропорційним уточненню щодо розміру оброблюваної поверхні за переходу. Доведено можливість суттєвого зменшення основного часу обробки за рахунок переходу від дискретно до безупинно зменшуваної у часі за експонентним законом швидкості радіальної подачі. Обгрунтовано оптимальну за структурою операцію круглого поздовжнього шліфування, що виконується за двома переходами (чорнове шліфування та виходжування) з однаковою на кожному переході максимально досяжною на верстаті швидкістю поздовжньої подачі. Встановлено, що найбільш ефективною схемою обробки циліндричних поверхонь є схема шліфування послідовними врізаннями - з радіальною подачею уступами. Проведено експериментальні дослідження операцій шліфування, на підставі результатів якого підтверджено вірогідність одержаних теоретичних розв'язків. Завдяки впровадженню

  Скачати повний текст

Досліджено питання проектування технологічного процесу та виготовлення конкурентоздатного бурового інструменту віброармуванням заготовок зубків з метою підвищення їх довговічності шляхом одержання зносостійких литих композиційних матеріалів на стальній металозв'язці. Проведено теоретичні й експериментальні дослідження згідно з розробленими комплексною програмою та методикою, які передбачають застосування фізичного, математичного та комп'ютерного моделювання об'єкта досліджень для підтвердження адекватності одержаних результатів з застосуванням діючого технологічного обладнання, розробленого та виготовленого технологічного оснащення на базі сучасних стандартних методик металографії та рентгеноспектрального аналізу, а також існуючих методів випробувань бурового інструменту щодо стійкості з характерними видами зношування за умов, наближених до реальних. Розроблено метод визначення навантажень, що діють на різні вінці шарошок бурового долота, який може використовуватись для раціонального розміщення зубків на вінцях шарошки. Наведено результати промислових випробувань зношування виготовлених композиційних віброармованих зубків бурового інструменту. Результати випробувань порівняно з аналогічними показникам твердосплавних зубків, що випускаються серійно.

Розкрито основи технології виготовлення тришарошкових бурових доліт (БД). Охарактеризовано стадії організаційної підготовки долотного виробництва. Описано технології механічного оброблення шарошок БД і лап шарошкових БД. Увагу приділено конструкторсько-технологічному забезпеченню якості шарошок БД на стадії проектування та реалізації технологічного маршруту. Наведено рекомендації щодо вдосконалення технології виготовлення тришарошкових БД.