專利名稱：一種地質勘探用天然金剛石孕鑲鉆頭及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種鉆頭及其制備方法，特別是涉及一種地質勘探用粗顆粒天然金剛
石孕鑲鉆頭及其制備方法。
背景技術：
目前，公知的孕鑲鉆頭是由45#鋼鋼體和人造金剛石、金屬粉末胎體構制而成。制 造方法是將人造金剛石和金屬粉末混合裝模，高溫燒結在鋼體上，再通過機加成型。由于 高溫燒結(燒結溫度100(TC以上)對金剛石有很大的熱損傷，且金剛石在胎體中的無規則 隨機排布，導致金剛石利用率低，鉆頭鉆進使用壽命僅約200米。
發明內容
本發明的目的是提供一種金剛石利用效率高，使用壽命長的地質勘探用天然金剛 石孕鑲鉆頭及其制備方法。 本發明的目的通過以下技術方案予以實現 本發明之天然金剛石孕鑲鉆頭，包括鋼體、燒結在鋼體頂端的胎體，胎體為用納米 預合金粉末燒結而成的胎體，胎體工作層內部孕鑲燒結有排布規則有序粒徑為O. 8mm 1. 7mm (優選1. 0mm 1. 5mm)的天然金剛石； 所述納米預合金粉末的組分及配比是Wc :45% -60 %， Co :8% -15 %， Ni : 8% -15%， Cu :20% -30%， Zn :5% -10%。 本發明之天然金剛石孕鑲鉆頭制備方法是(1)將納米預合金粉末攪拌均勻；(2) 將納米預合金混合粉末裝入模具，預壓；(3)將天然金剛石規則有序的排布于預壓后的納 米預合金粉末表層，再壓制，裝好第1層；(4)重復第(2)和第(3)步操作1 4次，裝好第 2 5層；(5)集中組裝；(6)將鋼體和含有天然金剛石的納米預合金粉料燒結成一體，燒結 溫度控制在860±5°C，時間為5 9分鐘，具體根據鉆頭尺寸小而定，例如，。75/49繩索取 芯孕鑲鉆頭，燒結時間大約6分鐘即可。 本發明采用納米預合金粉末作為胎體，提高了胎體的強度、致密度；降低燒結溫 度，減少了金剛石的熱損傷；天然金剛石的規則有序排布，提高了天然金剛石包鑲牢度和利 用率；從而既可提高鉆進速度，又可延長鉆頭使用壽命經試用，在鉆進泥巖、頁巖、石灰巖 時，鉆進速度達到5米/小時，使用壽命達到1625米。
圖1是本發明粗顆粒天然金剛石孕鑲鉆頭實施例結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
本發明粗顆粒天然金剛石孕鑲鉆頭實施例
3
參照圖l，本發明之粗顆粒天然金剛石孕鑲鉆頭實施例包括鋼體3、燒結在鋼體頂 端的胎體2，胎體2為用納米預合金粉末燒結而成的胎體，胎體2工作層內部孕鑲燒結有排 布規則有序粒徑為1. 0mm 1. 5mm的天然金剛石； 所述納米預合金粉末的組分及配比是Wc55%， Col0%， Ni 10% ， Cu25% ， Zn5% 。
以下介紹粗顆粒天然金剛石孕鑲鉆頭制備方法實施例。 (1)將納米預合金粉末攪拌均勻；(2)將納米預合金混合粉末裝入模具，預壓；(3) 將天然金剛石規則有序的排布于預壓后的納米預合金粉末表層，再壓制，裝好第1層；(4) 重復第(2)和第(3)步操作3次，裝好第2 4層；(5)集中組裝；(6)將鋼體和含有天然金 剛石的納米預合金粉料燒結成一體，燒結溫度控制在860士5t:，①75/49繩索取芯孕鑲鉆 頭，燒結時間6分鐘。 本實施例產品，經試用，在鉆進泥巖、頁巖、石灰巖時，鉆進速度達到5米/小時，使 用壽命達到1625米。
權利要求
一種地質勘探用天然金剛石孕鑲鉆頭，包括鋼體、燒結在鋼體頂端的胎體，其特征是胎體為用納米預合金粉末燒結而成的胎體，胎體工作層內部孕鑲燒結有排布規則有序粒徑為0.8mm～1.7mm的天然金剛石；所述納米預合金粉末的組分及配比是Wc45％-60％，Co8％-15％，Ni8％-15％，Cu20％-30％，Zn5％-10％。
2. —種如權利要求1所述的地質勘探用天然金剛石孕鑲鉆頭的制備方法，其特征是(1)將納米預合金粉末攪拌均勻；(2)將納米預合金混合粉末裝入模具，預壓；(3)將天然金 剛石規則有序的排布于預壓后的納米預合金粉末表層，再壓制，裝好第l層；(4)重復第(2) 和第(3)步操作1 4次，裝好第2 5層；(5)集中組裝；(6)將鋼體和含有天然金剛石的 納米預合金粉料燒結成一體，燒結溫度控制在860±5°C，時間為5 9分鐘。
全文摘要
一種地質勘探用天然金剛石孕鑲鉆頭及其制備方法，該地質勘探用粗顆粒天然金剛石孕鑲鉆頭包括包括鋼體、燒結在鋼體頂端的胎體，胎體為用納米預合金粉末燒結而成的胎體，胎體工作層內部孕鑲燒結有排布規則有序粒徑為0.8mm～1.7mm的天然金剛石。本發明還包括所述天然金剛石孕鑲鉆頭制備方法。本發明將天然金剛石孕鑲在納米預合金粉末胎體中，提高了天然金剛石的包鑲牢度和利用率。鉆進泥巖、頁巖、石灰巖速度可達到5米/小時，使用壽命達1625米。
文檔編號B22F7/08GK101713280SQ200910044788
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者孫尚華, 李建強, 譚忠誠 申請人:長沙銳合鉆石工具有限公司