Разработка коронок повышенной стойкости для разрушения крепких и абразивных горных пород пневмоударными машинами

Крючков, Петр Михайлович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка коронок повышенной стойкости для разрушения крепких и абразивных горных пород пневмоударными машинами
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка коронок повышенной стойкости для разрушения крепких и абразивных горных пород пневмоударными машинами"

На правах рукописи

КРЮЧКОВ Петр Михайлович

РАЗРАБОТКА КОРОНОК ПОВЫШЕННОЙ СТОЙКОСТИ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ КРЕПКИХ И АБРАЗИВНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД ПНЕВМОУДАРНЫМИ МАШИНАМИ

Специальность: 25.00.20 - Теомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика""

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Национальном научном центре горного производства -Институт горного дела им. А.А. Скочинского.

Научный руководитель: Академик РАН ШЕМЯКИН Е.И.

Официальные оппоненты: Докт. техн. наук, проф. ЧИРКОВ С Е. Канд. техн. наук ГОРЛОВ Ю.В.

Ведущее предприятие - Институт проблем комплексного освоения недр РАН

Защита диссертации состоится 30 июня 2004 г. в 10 час. на заседании диссертационного совета Д.222.004.02 в ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского по адресу: 140004, Московская обл., г. Люберцы.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского.

Автореферат разослан 28 мая 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета докт. техн. наук, проф. .

'ищук И.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В 80-х годах прошлого столетия горная и строительная промышленность нашей страны ежегодно добывала более 3-4 млрд. м3 горных пород, руд и грунта. При этом в горной промышленности сооружалось 11000 км различного рода подземных выработок. В течение года в стране бурилось более 200 млн. метров взрывных скважин. В настоящее время добыча горных пород, руд и грунта снизилась, но ее объем все же остается значителен.

Проходка выработок и сам процесс добычи полезных ископаемых сопряжен с необходимостью бурения взрывных скважин, на долю которых в горнорудной промышленности приходится около половины всех затрат, связанных с добычей минерального сырья. Ясно, что совершенствование буровой техники -актуальная задача, особенно для бурения скважин в крепких породах и рудах, где во всем мире применимы в основном пневмоударные машины.

Не умаляя весомости остальных звеньев комплекса буровой техники, можно утверждать, что ключевым звеном буровых машин и установок является буровой инструмент, т.к. именно он реализует поступающую энергию в процесс взаимодействия с породами забоя. Именно работоспособность породораз-рушающего инструмента существенно влияет на технико-экономические показатели буровой техники в целом.

На современном этапе развития буровой техники в качестве породоразру-шающего инструмента пневмоударных машин наиболее широкое распространение получили съемные коронки различных конструкций и типоразмеров. Основным элементом коронки являются твердосплавные вставки, представляющие собой композиционный вольфрамокобальтовый сплав. Этот сплав получил широкое применение в связи с возможностью варьирования его эксплуатационными свойствами.

Разработка и внедрение коронок повышенной стойкости для оснащения пневмоударных машин позволят повысить производительность бурильщиков, снизить себестоимость руды и увеличить объем ее добычи на существующих производственных мощностях. Следует также отметить, что появление коронок повышенной стойкости служит мощным катализатором разработки новых высокопроизводительных буровых машин, что не раз уже наблюдалось в горном деле. К примеру, разработка коронок повышенной стойкости позволит применять схемы разрушения крепких горных пород с повышенными энергиями единичного удара и скоростями соударения инструмента о породу. Применение повышенных энергий единичного удара приводит к разрушению горной породы под коронкой по схеме крупного скола, что позволит увеличить чистую скорость бурения и снизить удельную энергоемкость процесса разрушения. Кроме того, разрушение породы крупным сколом уменьшает выброс мелкодисперсной силикозоопасной пыли.

Таким образом, разработка коронок повышенной стойкости для оснащения пневмоударных машин для бурения шпуров и скважин в крепких и абразивных породах является актуальной задачей.

Целью работы является повышение эффективности бурения шпуров и скважин пневмоударными машинами в крепких и абразивных горных породах путем разработки и создания коронок повышенной стойкости.

Идея работы заключается в повышении стойкости коронок для разрушения крепких и абразивных горных пород за счет армирования твердосплавными вставками повышенной прочности и износостойкости.

Задачи исследования:

- провести анализ процессов разрушения крепких и абразивных горных пород ударом;

- разработать требования к параметрам бурового инструмента ударного действия для эффективного разрушения крепких и абразивных горных пород;

- изыскать способы направленного изменения стандартных свойств твердых сплавов, применительно к созданию породоразрушающего инструмента для пневмоударных буровых машин;

- изучить влияние вакуумного спекания на стандартные свойства твердого сплава, полученного на основе "высокотемпературных" порошков вольфрама и карбида вольфрама, предназначенного для армирования съемных коронок пневмоударных буровых машин;

- изучить влияние количества легирующей добавки на стандартные свойства твердого сплава и установить его оптимальное значение для армирования коронок пневмоударных буровых машин;

- выполнить экспериментальные исследования износостойкости полученных твердосплавных вставок для оснащения коронок при бурении крепкой и абразивной горной породы, а также исследовать другие свойства вставки, характеризующие их поведение при эксплуатации: усталостные характеристики, долговечность при ударном нагружении и т.п., что позволит объективно судить о полученных твердосплавных вставках.

Методы исследования включают научный анализ и систематизацию работ в области совершенствования ударного разрушения горных пород, сравнительный анализ технологий изготовления твердосплавных вставок для оснащения ударного бурового инструмента, экспериментальные исследования свойств разработанных и созданных твердосплавных вставок в лабораторных условиях, применение положений теории вероятностей и математической статистики, использование ЭВМ и компьютерной техники при обработке экспериментальных данных.

Научные положения, выносимые на защиту:

- Эффективность разрушения крепких горных пород пневмоударными машинами может быть повышена при использовании буровых коронок, армированных твердосплавными вставками, полученными на основе "высокотемпе-

ратурного" порошка карбида вольфрама спеканием в вакууме;

- Эффективность разрушения абразивных горных пород при ударном бурении может быть повышена в результате увеличения износостойкости твердосплавной вставки, без снижения прочностных свойств, достигаемой введением в состав вольфрамокобальтого твердого сплава 1% карбида тантала;

- Добавка карбида тантала в состав твердосплавной вставки более 1% снижает ее долговечность при многократном ударе.

Научная новизна. В результате выполненных исследований установлены количественные зависимости влияния вакуумного спекания в сочетании с легированием карбидом тантала и использованием "высокотемпературного" порошка карбида вольфрама на физико-механические и эксплуатационные свойства твердосплавных вставок, позволяющих увеличить стойкость коронок при бурении взрывных шпуров и скважин в крепких и абразивных горных породах пневмоударными машинами.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается представительным объемом испытаний, выполненных с использованием современных апробированных методов и средств исследований; положительными результатами стендовых испытаний; применением методов математической статистики при обработке результатов экспериментов.

Практическая ценность. Результаты исследований позволяют повысить эффективность бурения взрывных шпуров и скважин в крепких и абразивных горных породах пневмоударными машинами, за счет использования разработанных и созданных коронок повышенной стойкости, армированных твердосплавными вставками с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Реализация результатов работы. Результаты исследований были одобрены ФГУП "Научно - Исследовательский Технологический Институт Угольного Машиностроения" и используются им при разработке коронок для буровых машин. Также результаты исследований были одобрены ЗАО "Бинур" и Техническим Советом ЗАО "Сталь - Трест" и будут использоваться этими организациями при разработке и создании бурового инструмента.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и были одобрены на научных семинарах в ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского (г. Люберцы, 2001-2004 гг.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано три печатных работы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит список литературы из 107 наименований, приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основными физико-механическими свойствами горных пород, от которых зависит их буримость, являются твердость, хрупкость (или, наоборот, пластичность) и абразивность. Все эти свойства в конечном итоге определяют выбор схемы разрушения горной породы.

Совершенствованию процесса разрушения горных пород машинами ударного действия посвящены исследования, выполненные Долежалеком, Успенским Н.С., Протодьяконовым М.М., Бароном Л.И., Миндели Э.О., Остроушко И.А., Алимовым О.Д., Бучневым В.К., Кудрей Н.А., Александровым Е.В., Со-колинским В.Б., Арцимовичем Г.В., Чувилиным A.M. и др. Совершенствованию твердых сплавов посвящены исследования Креймера Г.С., Ивенсена В.А., Третьякова В.И., Туманова В.А., Функе В.Ф., Панова B.C., Фальковского В.А., Чистяковой В.А. и других исследователей.

Эти исследования были посвящены изучению влияния величины работы удара, массы ударника, скорости приложения нагрузки, частоты ударов, геометрии инструмента, состава твердосплавной вставки. Однако с каждым годом ухудшаются условия ведения буровзрывных работ, добыча полезных ископаемых переходит на более глубокие горизонты, идет постоянное совершенствование машин ударного действия. Все это ставит более жесткие требования к буровому инструменту.

Особенно остро это проявляется при разрушении горных пород, обладающих высокими показателями твердости и абразивности. Ведение буровых работ в таких породах сопряжено с высоким расходом коронок, как в результате выкрашивания и поломок твердосплавных вставок, так и в результате их износа.

Достижение снижения расхода коронок на единицу продвижения забоя возможно следующими основными путями:

- выбор оптимальной энергии единичного удара в зависимости от конкретных горногеологических условий;

- более эффективное использование энергии единичного удара за счет совершенствования конструкции ударного инструмента;

- совершенствование физико-механических свойств материалов ударного инструмента.

Энергия единичного удара является одной из основных величин, с помощью, которой можно влиять на скорость и эффективность ударного бурения. Интенсивность разрушения породы резко повышается с увеличением энергии единичного удара после того, как превзойдена некоторая критическая энергия удара. При разрушении крепких горных пород критическая энергия достаточно высока, поэтому при ударном бурении таких пород возникает вопрос о повышении стойкости бурового инструмента, на что и направлена настоящая диссертационная работа.

В качестве основного метода исследований был принят экспериментальный с последующей статистической обработкой результатов опытов, которые выполнялись, в основном, в лабораторных условиях. Определение стандартных показателей проводились по ГОСТам, определение деформационных характеристик проводились на испытательной машине ZD-40 по методике ФГУП ВНИИТС, износ твердосплавных вставок армирующих буровые коронки замеряли на лабораторном стенде. Бурение проводили по однородной породе без трещиноватости и нарушений. Для этих целей использовали блоки шокшинско-го кварцита (Е = 1,46 . 105 МПа, Осж ^ 350 МПа). Сплавы изготавливались из порошков вольфрама и карбида вольфрама, полученных по "высокотемпературной" технологии. При получении порошков вольфрама и карбида вольфрама по "высокотемпературной" технологии зерна карбида вольфрама в сплаве обладают большей пластичностью.

На основании предварительных положительных результатов по использованию вакуумного спекания в работах ФГУП ВНИИТС исследование влияния вакуумного спекания проводилось на сплавах двух составов с содержанием кобальта 6 и 12%. Сплавы изготовленные из "высокотемпературного" карбида вольфрама обладают повышенной пластичностью, поэтому для исследований был выбран состав не с 15% (сплав ВК15 - наиболее широко применяемый на сегодняшний день при армировании бурового инструмента для ударного разрушения крепких горных пород), а с 12% кобальта, что заведомо позволит повысить твердость сплава и снизить износ коронок.

Наряду с определением традиционных свойств (плотности, коэрцитивной силы, твердости HRA и предела прочности при поперечном изгибе) исследовались такие характеристики твердого сплава, как вязкость разрушения, циклическая долговечность, критическая сила при разрушении твердосплавной вставки, деформационные характеристики при одноосном сжатии.

Анализ полученных результатов показывает, что вакуумное спекание снижает пористость сплавов, а главное, снижает размер пор с ~ 30 мкм до 5-10 мкм, а также приводит к небольшому уменьшению размера зерен карбидной фазы.

Проведенные исследования показали, что в процессе вакуумного спекания увеличивается количество растворенного вольфрама в кобальтовой фазе (в сплаве с 12% кобальта с 4 до 5,5 %).

Наблюдаемые изменения микроструктуры и состава связующей фазы обуславливают изменение физико-механических свойств: тенденция к повышению коэрцитивной силы, твердости HRA, предела прочности при изгибе, вязкости разрушения, циклической долговечности, критической силы при разрушении вставок.

Изменение деформационных характеристик (величины предельной пластической деформации и работы деформации имеет неоднозначный

характер: снижение на малокобальтовом сплаве с 6% кобальта и некоторое повышение в сплаве с 12% кобальта, что, по-видимому, связано с одновременным влиянием дисперсности карбидной составляющей и содержанием растворенного в кобальте вольфрама.

На рис.1 и 2 показаны изменения предела прочности при поперечном изгибе и твердости.

Рис. 1. Влияние условий спекания на предел прочности при поперечном изгибе сплавов с 6% и 12% кобальта для оснащения горного инструмента

Рис. 2. Влияние условий спекания на твердость сплавов с 6% и 12% кобальта для оснащения горного инструмента

Из диаграммы (см. рис. 1) видно, что у сплавов, спеченных в вакууме, наблюдается повышение предела прочности при поперечном изгибе. Это связано с уменьшение пористости, а главное с уменьшением размера пор с 30 мкм до 510 мкм. Поры являются концентраторами напряжений при нагружении образца и являются очагом зарождения и роста трещин. Отмечено, что крупные поры имеют более вытянутую, следовательно, наиболее опасную форму для зарождения и роста трещины. Особенно опасно попадание таких пор на дефектные площадки, закладываемые во вставку при традиционной схеме одноосного прессования. Снижение пористости более заметно проявляется на повышении долговечности при циклическом нагружении (для сплава с 12% кобальта долговечность увеличилась с 63 до 80 тысяч циклов (см. рис. 3)). Этот параметр позволяет более объективно оценить повышение свойств твердого сплава, спеченного в вакууме, для ударного разрушения горных пород.

Рост прочностных показателей твердого сплава для оснащения бурового инструмента ударного действия позволит снизить расход коронок по причине выкрашивания или поломок твердосплавных вставок. Увеличение прочности также дает основание для применения повышенных энергий единичного удара при разрушении крепких горных пород.

% и

а. о

= 5

Л X

¡1

I *

§ 2.

к я

О 5

к я

(О о

х х

° ь

О) (О

У о.

X * 1|

водород 6% кобальта

С 1

0,6

1—1 1 1

вакуум водород вакуум

6% кобальта 12% кобальта 12% кобальта

Рис. 3. Влияние условий спекания на циклическую долговечность при многократном ударе сплавов с 6% и 12% кобальта для оснащения горного инструмента

Увеличение твердости (см. рис. 2) обуславливается, по-видимому, большей растворимостью карбида вольфрама в кобальтовой фазе. В процессе вакуумного спекания идет некоторое обезуглероживание спекаемых образцов. Обезуглероживание может произойти в результате взаимодействия с остатками воздуха в рабочем пространстве печи с адсорбированными окисляющими газами, а также вследствие восстановления имеющихся в образце окислов

примесью свободного углерода и углеродом карбида. Углерод в значительной степени влияет на растворимость вольфрама в кобальте. С уменьшением содержания углерода растворимость вольфрама в кобальтовой фазе растет. В результате возрастает сопротивление кобальтовых прослоек пластической деформации, что и приводит к росту твердости. Это, конечно, негативно сказывается на пластических свойствах кобальтовой связки, и в результате запас пластичности кобальтовых прослоек исчерпывается быстрее при нагружении сплава.

В процессе вакуумного спекания обнаружено некоторое уменьшение размера зерен карбидной фазы, что влияет на рост твердости сплава.

Из исследованных сплавов наибольшей прочностью обладает сплав с 12% кобальта, который имеет также самые высокие значения вязкости разрушения, долговечности при многократном ударе и работы предельной пластической деформации.

При оснащении коронок вставками из полученного сплава можно увеличить энергию единичного удара при бурении особо крепких, но мало абразивных пород.

Однако бурение горных пород, вмещающих в себя такие минералы как кварц, гранат, корунд, сопряжено с повышенным абразивным износом твердосплавной вставки и коронки в целом.

Поэтому дальнейшие эксперименты были направлены на повышение износостойкости твердосплавной вставки при сохранении или повышении прочности. Известно, что повышение износостойкости может быть достигнуто путем уменьшения содержания кобальта в составе вставки, однако в этом случае снижаются прочностные свойства твердосплавной вставки, что отрицательно сказывается на эксплуатационных показателях бурового инструмента.

Другим способом повышения износостойкости вставки является уменьшение размера зерна карбидной составляющей, что может быть достигнуто путем применения интенсивного размола смеси карбида вольфрама с кобальтом. Однако в процессе спекания таких вставок происходит интенсивный рост зерен карбида вольфрама за счет перекристаллизации через жидкую фазу, сопровождающейся увеличением площади контактов между ними. И то, и другое обстоятельство приводят к снижению износостойкости и пластичности твердого сплава.

Для торможения роста зерна в процессе спекания известен способ введения в смесь при размоле некоторых карбидообразующих металлов - Та, ТС, Mo, V, Сг и др.

Введение практически всех перечисленных карбидообразующих металлов приводит к охрупчиванию и снижению прочностных свойств твердосплавной вставки. Неоднозначно трактуется лишь введение в сплав тантала, поэтому представляется интерес по проведению дополнительных экспериментов.

С этой целью в данной работе на основание работ предыдущих исследователей были проведены более широкие исследования по влиянию добавок карбида тантала (ТаС) в количестве от 1 до 5 масс, долей % на структуру и свойства "высокотемпературного" сплава с 12% кобальта.

Полученные результаты показали, что при добавлении 1 % карбида тантала наблюдаются следующие изменения в структуре твердого сплава: появляется вторая карбидная фаза твердого раствора на основе карбида тантала (Та, W)C в виде зерен размером 3-5 мкм, увеличивается объем зерен мелкой фракции 1-3 мкм с 44 до 60 %, средний размер зерен карбидной фазы в сплаве снижается с 4,1 до 3,4 мкм.

Изменения в структуре приводят к изменению физико-механических свойств твердого сплава: наблюдается повышение коэрцитивной силы твердости HRA, прочности при поперечном изгибе Стизг. критической силы для разрушения Рк, вязкости разрушения К]с- Прочность при сжатии Сток остается без изменений. Деформационные характеристики (Еп И Ап) и циклическая долговечность снижаются, хотя и незначительно.

Увеличение количества карбида тантала от 2 до 5 масс, долей % практически не оказывает дальнейшего значительного влияния на структуру и свойства сплава: объем фракции зерен 1-3 мкм увеличивается незначительно (с 60 до 70 %), средний размер зерен карбида вольфрама остается на уровне 3,3 мкм.

Увеличивается объем второй карбидной фазы. Коэрцитивная сила, твердость, прочность при сжатии твердых сплавов практически не изменяются по сравнению со сплавом, содержащим 1 % карбида тантала. Вязкость разрушения К]с несколько возрастает. Прочность при изгибе при этом снижается.

Такой характер изменения физико-механических свойств твердых сплавов может быть, по видимому, обусловлен уменьшением размера зерна карбида вольфрама, изменением свойств карбидной фазы за счет растворения карбида вольфрама в карбиде тантала с образованием твердого раствора на основе карбида тантала, разным количеством второй карбидной фазы в сплаве и различным составом кобальтовой фазы.

Анализ полученных данных показывает, что наибольший эффект достигается при добавлении в сплав карбида тантала в количестве 1 масс, доли %.

Большее содержание карбида тантала (2 и 5 масс, долей %) к дальнейшему повышению физико-механических свойств твердого сплава не приводит. Также нельзя забывать о высокой стоимости карбида тантала.

Зависимости среднего размера зерна карбида вольфрама (WC), предела прочности при поперечном изгибе, твердости сплава с массовой долей Со 12 % от содержания карбида тантала показаны на рис. 4-6.

0 1 2 3 4 5 6

Массовая карбида тантала, %

Рис. 4. Зависимость среднего размера зерна WC в армирующем твердом сплаве с массовой долей Со 12 % от содержания карбида тантала

о о

т о о. с

0) ф

о. с

1 3600 5 3400

§ 3200

I 3000 т

§• 2800 с

° 2600

-1 1

Массовая доля карбида тантала, %

Рис. 5. Зависимость предела прочности при поперечном изгибе армирующего твердого сплава с массовой долей Со 12 % от содержания карбида тантала

Можно отметить резкое снижение показателя циклической долговечности при многократном ударе Иуд при добавках карбида тантала более 1 %. Учитывая, что у сплава без карбида тантала показатель Иуд по мере увеличения содержания кобальта растет, что является вполне объяснимым, снижение циклической долговечности может быть связано с присутствием в сплаве легирующей добавки карбида тантала. Механизм этого явления в настоящей работе не изучался.

Проведенные исследования по оценке влияния различных способов введения легирующей добавки показали, что наиболее эффективным способом введения является добавление карбида тантала в смесь порошков карбида вольфрама с кобальтом при мокром размоле.

Таким образом, выполненные исследования позволяют сделать вывод о том, что использование вакуумного спекания, в сочетании с легированием карбидом тантала (1 масс, доля %), позволяет заметно повысить качество сплавов. Изменение свойств происходит за счет уменьшения пористости (размера пор), изменения дисперсности карбидной фазы, изменения свойств кобальтовой фазы из-за разного количества растворенного в ней вольфрама, выделения второй карбидной фазы в виде твердого раствора (Та, ^)С.

На основании вышеизложенных результатов были проведены стендовые испытания стойкости буровых коронок, армированных вставками из полученных сплавов. Были изготовлены буровые коронки типа БКПМ диаметром 40 мм, армированные твердосплавной вставкой формы Г1106, бурение проводили по блокам шокшинского кварцита (Е = 1,46 . 105 МПа, Стсж = 350 МПа, абразив-ности по Барону-Кузнецову а 30 мг).

Результаты полученных испытаний показаны на рис. 7.

0,4

0,2 ------

0 1 2 3 4 5 6

Массовая доля карбида тантала, %

Рис. 7. Зависимость износа коронки БКПМ-40-22 армированного твердосплавной вставкой изготовленной из сплава с массовой долей кобальта 12 % при

перфораторном

Рис. 6. Зависимость твердости армирующего твердого сплава с массовой долей Со 12 % от содержания карбида тантала

Добавка карбида тантала в исследуемые сплавы приводит к увеличению объема зерен карбида вольфрама размером 1-3 мкм и уменьшению среднего размера зерен карбида вольфрама. Структурные изменения в сплаве подтверждаются ростом коэрцитивной силы. Уменьшение среднего размера зерна происходит, по всей видимости, из-за того, что карбид тантала, адсорбируясь на зернах карбида вольфрама, затрудняет процесс перекристаллизации через жидкую фазу при спекании, а т.к. перекристаллизация является основным механизмом роста зерен карбида вольфрама, то средний размер карбидной фазы (WC) уменьшается.

Уменьшение размера зерен карбидной фазы приводит к уменьшению прослоек кобальтовой фазы, в результате увеличивается сопротивление кобальтовых прослоек пластической деформации, что приводит к росту твердости сплава в целом.

Растворимость тантала в кобальтовой связке крайне мала, но даже при малом содержании тантала в кобальте, по-видимому, уменьшается энергия дефекта упаковки, чем и объясняется увеличение величины прочности при поперечном изгибе твердого сплава с 1% карбида тантала. Также увеличение прочности связано с путем прохождения разрушающей трещины. При уменьшении размера зерен карбида вольфрама разрушающая трещина в твердом сплаве проходит в основном по вязкой кобальтовой фазе. Работа раскрытия (продвижения) трещины в вязкой фазе значительно (на два - три порядка) больше, чем работа раскрытия трещины в хрупкой фазе. Пластическая деформация при продвижении трещины в хрупкой фазе локализована в узком слое у вершины трещины.

Каждой коронкой пробуривали шпур глубиной 400 мм. Испытания осуществлялись телескопическим перфоратором с энергией удара не менее 78,5 Дж при давлении сжатого воздуха 0,6 МПа. Из полученной зависимости видно, что износ коронки армированной сплавом с массовой долей Со 12 % с добавкой 1 % карбида тантала снижается, при дальнейшем увеличении содержания карбида тантала износ в пределах ошибки не изменяется. Снижение износа коронок при введении в состав армирующей вставки карбида тантала в основном вызвано уменьшением размера зерна карбида вольфрама. Также надо отметить, что при проведении испытаний по оценке стойкости коронок при бурении на стенде не было зафиксировано ни одной поломки коронки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является научно-квалификационной работой, в которой решена актуальная научная задача по созданию буровых коронок повышенной стойкости для разрушения крепких и абразивных горных пород машинами пневмоударного действия.

Основные выводы, научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Установлено, что одним из наиболее прогрессивных способов увеличения эффективности бурения шпуров и скважин в крепких и абразивных горных породах пневмоударными машинами является повышение стойкости породоразрушающего инструмента путем совершенствования физико-механических и эксплуатационных свойств твердосплавной вставки.

2. Показано, что эффективность разрушения крепких горных пород пневмоударными машинами повышается при использовании буровых коронок, армированных твердосплавными вставками, полученными на основе "высокотемпературного" порошка карбида вольфрама спеканием в вакууме.

3. Замена традиционной технологии получения твердосплавных вставок спеканием в водороде на вакуумное спекание позволяет увеличить прочность твердосплавных вставок, на основе "высокотемпературного" порошка карбида вольфрама, с содержанием кобальта 12%, за счет уменьшения пористости (а главное уменьшение крупных пор), что обусловливает увеличение долговечности твердосплавных вставок при многократном ударе на 12-14%.

4. Выявлено, что эффективность разрушения абразивных горных пород при ударном бурении может быть повышена в результате увеличения износостойкости твердосплавной вставки, без снижения прочностных свойств.

5. Показано, что увеличение износостойкости твердосплавной вставки достигается введением в состав 1% карбида тантала, что позволяет увеличить твердость сплава с 12% кобальта до 87,5 единиц по шкале HRA, без снижения прочности.

6. Установлено, что увеличение твердости достигается, в основном, за счет изменения дисперсности карбидной фазы, а также свойств связки.

7. Исследованием способов введения легирующей добавки показано, что наиболее эффективным способом введения является добавление карбида тантала в смесь порошков карбида вольфрама с кобальтом при мокром размоле.

8. Выявлено, что добавка карбида тантала более 1% снижает долговечность твердосплавной вставки при многократном ударе.

9. Стендовые испытания по оценке стойкости коронок при перфораторном бурении подтверждают, что наименьший износ наблюдается при армировании коронок пневмоударных буровых машин твердосплавными вставками с 12% кобальта полученными спеканием в вакууме с введением в состав 1% карбида тантала.

10. На основе результатов исследований можно рекомендовать использование коронок, армированных полученным сплавом для оснащения машин пневмоударного действия при бурении шпуров и скважин по крепким и абразивным породам с коэффициентом крепости f = 14-20 (по шкале М.М. Протодьяконова) и показателем абразивности по Барону-Кузнецову а до 40 мг.

По теме диссертации опубликованы следующие работы автора:

1. Крючков П.М. Исследования влияния вакуумного спекания в сочетании с легированием на свойства твердого сплава для буровых работ // Сборник Научные сообщения ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского, № 320/2001. С. 6877.

2. Крючков П М. Совершенствование твердого сплава для буровых работ за счет применения вакуумного спекания в сочетании с легированием карбидом тантала // Физическая мезомеханика. Том 5, № 4 Август 2002. С. 117-121.

3. Крючков П.М. Исследования влияния вакуумного спекания в сочетании с легированием на свойства твердого сплава для буровых работ // Горные машины и автоматика. № 10, 2002. С. 41-44.

Подписано в печать 24.05.2004. Формат 60x90 1/16. Печать цифровая. Бумага «Performer». Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 7694.

Отпечатано согласно предоставленному оригинал-макету в ФГУП «Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ», 140010, Люберцы Московской обл., Октябрьский пр-т, 403.

04-13694

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Крючков, Петр Михайлович

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА

2.1. Исследования процесса разрушения горных пород ударом.

2.2. Исследования по совершенствованию породоразрушаеющего инструмента машин ударного действия.

2.3. Цель и задачи исследования.

3. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Исходные положения.

3.2. Технология изготовления твердых сплавов.

3.3. Техника проведения экспериментов.

3.4. Обработка экспериментальных данных

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВАКУУМНОГО СПЕКАНИЯ НА СТАНДАРТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДОГО СПЛАВА, ПОЛУЧЕННОГО НА ОСНОВЕ "ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО" ПОРОШКА КАРБИДА ВОЛЬФРАМА, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ СЪЕМНЫХ КОРОНОК ПНЕВМОУДАРНЫХ БУРОВЫХ МАШИН.

4.1, Вакуумное спекание.

4.2. Выводы по разделу.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЛЕГИРОЮЩЕЙ ДОБАВКИ НА СТАНДАРТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДОГО СПЛАВА И УСТАНОВЛЕНИЕ ЕГО ОПТИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ КОРОНОК ПНЕВМОУДАРНЫХ

БУРОВЫХ МАШИН.

5.1. Исследование влияния количества легирующей добавки карбида тантала на стандартные свойства твердого сплава.,.

5.2. Исследование влияния способа введения тантала в сплав.

5.3. Стендовые испытания по оценке полученных твердосплавных вставок при бурении крепкой и абразивной горной породы.

5.4. Выводы по разделу.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка коронок повышенной стойкости для разрушения крепких и абразивных горных пород пневмоударными машинами"

В 80-х годах прошлого столетия горная и строительная промышленность нашей страны ежегодно добывала более 3-4 млрд. м3 горных пород, руд и грунта. При этом в горной промышленности сооружалось 11000 км различного рода подземных выработок. В течение года в стране бурилось более 200 млн. метров взрывных скважин [1]. В настоящее время добыча горных пород, руд и грунта снизилась, но ее объем все же остается значителен.

Проходка выработок и сам процесс добычи полезных ископаемых сопряжен с необходимостью бурения взрывных скважин, на долю которых в горнорудной промышленности приходится около половины всех затрат, связанных с добычей минерального сырья. Ясно, что совершенствование буровой техники — актуальная задача, особенно для бурения скважин в крепких породах и рудах, где во всем мире применимы в основном пневмоударные машины.

Не умаляя весомости остальных звеньев комплекса буровой техники, можно утверждать, что ключевым звеном буровых машин и установок является буровой инструмент, т.к. именно он реализует поступающую энергию в процесс взаимодействия с породами забоя. Именно работоспособность поро-доразрушающего инструмента существенно влияет на технико-экономические показатели буровой техники в целом.

На современном этапе развития буровой техники в качестве породо-разрушающего инструмента пневмоударных машин наиболее широкое распространение получили съемные коронки различных конструкций и типоразмеров. Основным элементом коронки являются твердосплавные вставки, представляющие собой композиционный вольфрамокобальтовый сплав. Этот сплав получил широкое применение в связи с возможностью варьирования его эксплуатационными свойствами.

Исходя из этого, целью работы является повышение эффективности бурения шпуров и скважин пневмоударными машинами в крепких и абразивных горных породах путем разработки и создания коронок повышенной стойкости.

Основная идея работы заключается в повышении стойкости коронок для разрушения крепких и абразивных горных пород за счет армирования твердосплавными вставками повышенной прочности и износостойкости.

На защиту выносятся следующие положения:

Структурно работа состоит из введения, пяти разделов, изложенных на 111 страницах машинописного текста, содержит 29 иллюстраций, 13 таблиц, список литературы из 107 наименований, приложения.

Первым разделом является введение. Во втором разделе анализируется состояние исследуемого вопроса, поставлены цель и задачи исследования. В третьем разделе диссертации приведены параметры методики проведенного исследования. В четвертом — отражены результаты исследования вакуумного спекания твердосплавных вставок, полученных на основе "высокотемпературных" порошков. В пятом — отражены результаты исследования легирования карбидом тантала вольфрамокобальтовых вставок. Приведены стендовые испытания по стойкости коронок армированных полученными вставками. В шестом разделе сформулированы общие выводы и рекомендации.

При проведении исследования в качестве основного был принят метод, основывающийся на научном анализе и систематизации работ в области совершенствования ударного разрушения горных пород, сравнительном анализе технологий изготовления твердосплавных вставок для оснащения ударного бурового инструмента, экспериментальных исследованиях свойств разработанных и созданных твердосплавных вставок в лабораторных условиях, применении положений теории вероятностей и математической статистики, использовании ЭВМ и компьютерной техники при обработке экспериментальных данных.

Работа выполнена в лаборатории механического разрушения горных пород ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского в 2001-2004 гг.

Элементы научной новизны диссертации: в результате выполненных исследований установлены количественные зависимости влияния вакуумного спекания в сочетании с легированием карбидом тантала и использованием "высокотемпературного" порошка карбида вольфрама на физико-механические и эксплуатационные свойства твердосплавных вставок, позволяющих увеличить стойкость коронок при бурении взрывных шпуров и скважин в крепких и абразивных горных породах пневмоударными машинами.

Практическая ценность: результаты исследований позволяют повысить эффективность бурения взрывных шпуров и скважин в крепких и абразивных горных породах пневмоударными машинами, за счет использования разработанных и созданных коронок повышенной стойкости, армированных твердосплавными вставками с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались и получили одобрение на научных семинарах в ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского (г. Люберцы, 2001-2004 гг.).

По материалам диссертации опубликовано 3 статьи, ссылки на которые даны по тексту работы.

Результаты исследований были одобрены ФГУП "Научно - Исследовательский Технологический Институт Угольного Машиностроения" и используются им при разработке коронок для буровых машин. Также результаты исследований были одобрены ЗАО "Бинур" и Техническим Советом ЗАО "Сталь - Трест" и будут использоваться этими организациями при разработке и создании бурового инструмента.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Крючков, Петр Михайлович

6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

40 мг.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Крючков, Петр Михайлович, Москва

1. Шемякин Е.И., Костылев А.Д., Каменский В.В. /Новая техника для горных и строительных работ. Научная конференция. — София: 1983.

2. Научные основы классификации пород по механическим свойствам для оценки их буримости ударно-поворотным способом. М.М. Протодьяконов, М.И. Койфман и др. Отчет ИГД им. А. А. Скочинского по Теме № 161960. Этап № 3. - М. - 1960. - 396 с.

3. Барон Л.И., Веселов Г.М., Коняшин Ю.Г. Экспериментальные исследования процессов разрушения горных пород ударом. М.: изд-во АН СССР.-962.-217 с.

4. Мультанов С.И. Установление рациональных параметров геометрии и режима работы штыревых шарошек проходческих комбайнов. Кандидатская диссертация. — М. — 1981. 225 с.

5. Успенский Н.С. Курс глубокого бурения ударным способом. — М.: Изд. Совета нефтяной промышленности, 1924. — 319 с.

6. Шрейнер Л.А. Физические основы механики горных пород. — М.: Гостоптехиздат, 1950. 212 с.

7. Покровский И.С. Теория ударного бурения. — Горный журнал, 1949, №12, с. 17-26.

8. Остроушко И.А. Разрушение горных пород при бурении. — М.: Гос-геолиздат, 1952. 254 с.

9. Остроушко И.А. Забойные процессы и инструменты при бурении горных пород. — М.: Госгортехиздат, 1962. 272 с.

10. Царицын В.В. Бурение горных пород. Киев: ГИТЛ УССР, 1959.342 с.

11. Эдельштейн Е.И., Эйгелес P.M. О разрушении горных пород давлением. В кн.: Исследование упругости и пластичности. — М.: Изд-во ЛГУ, 1963, с. 42-56.

12. Эйгелес. P.M. К вопросу о напряжениях в забое от действия зубьев долота. В кн.: Труды ВНИИБТ, вып. 13. - М.: Недра, 1964, с.3-15.

13. Эйгелес P.M. Разрушение горных пород при бурении. М.: Недра, 1971.-232с.

14. Байдюк Б.В., Павлова Н.Н. Механизм деформации и разрушения горных пород при вдавливании штампа. В. кн.: Механические свойства горных пород при вдавливании и их практическое использование. — М.: ВНИИ ОЭНГ, 1966, с. 15-30.

15. Симонов В.В., Выскребцов В.Г. Экспериментальное исследование процесса деформации горных пород при вдавливании индентора. — В кн.: Разрушение горных пород при бурении скважин: Тез. докл. I Всесоюзн.конф. Уфа, 1973, с. 152-157.

16. Симонов В.В., Выскребцов В.Г. К вопросу о механизме деформирования и разрушения горных пород. М.: МИИНХ и ГП, 1973. —120 с.

17. Симонов В.В., Выскребцов В.Г. Работа шарошечных долот и их совершенстование. М.: Недра, 1975. - 240 с.

18. Алимов О.Д. Исследование процессов разрушения горных пород при бурении шпуров. Томск: Изд-во. Томск, ун-та, 1960. 89 с.

19. Бучнев В.К. Буровзрывные работы. М.: Углетехиздат, 1955. 479 с.

20. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород. — М.: Изд. МИРГЭМ, 1966.-94 с.

21. Крюков Г.М. Сопротивление горных пород средней и вышесредней крепости внедрению в них твердых инструментов. — Горный журнал. Изв. ВУЗов, 1975, № 8, с. 44-51.

22. Александров Е.В., Соколинский В.Б. Исследование взаимедейст-вия инструмента и горной породы при ударном разрушении. — М.: Изд. ИГД им. А.А. Скочинского, 1967. 62 с.

23. Кичигин А.Ф., Игнатов С.Н., Лазуткин А.Г. и др. Механическое разрушение горных пород комбинированным способом. — М.: Недра, 1972. — 256 с.

24. Кичигин А.Ф. Аналитическое механизма разрушения горных пород на основе гипотезы контуров. В кн.: Вопросы горного дела. Караганда: Изд-воКНИ, 1970.-42с.

25. Геронтьев В.И., Кальницкий Я.Б., Берсенев B.C. Некоторые итоги исследований разрушения углей в массиве ударной нагрузкой. Сб. Вопросы разрушения и давления горных пород. Углетехиздат, 1955.

26. Разрушение горных пород механизмами ударного действия. Отчет Ленингр. Горн. Ин-та, 1953.

27. Борисов А.А. Разрушение углей и горных пород ударной нагрузкой. Сб. 2. Расчеты, конструирование и испытание горных машин. Углетехиздат. 1955.

28. Hartman H.L. Basic studies of percussion drilling. Mining Engng. 1959, 11, 1.

29. Hartman H.L., Pfleider E.P. Exhaust dust control in dry percussion drilling. AJME Trans, 1955, TP 4005 A, 36 p.

30. Севастьянов B.C. Исследование процесса ударного разрушения крепких горных пород применительно к исполнительному органу проходческого комбайна. Канд. Дисс., ВУГИ, 1958.

31. Тимофеев О.В. Исследование разрушения горных пород крупным сколом при ударном приложении нагрузки. Канд. дисс., Ленингр. горн, ин-т, 1956.

32. Drilling Research Inc. Collected Reports, vols 1-6, 1949-1954. 3rd Qtr., p.7, 1953.

33. Shepherd B.F. The connecting link in percussion drilling. Mining Congr.J., 1954,40, 11.

34. Коршунов A.H. Разрушение подмосковного ископаемого угля при динамическом воздействии горной машины. Изд. Моск. горн, ин-та, 1958.

35. Берсенев B.C. Влияние ударной нагрузки на эффект разрушения угля. Канд. дисс., Ленингр. горн, ин-т, 1952.

36. Берсенев B.C. Разрушение углей ударом. Зап. Ленингр. горн, инта, гидромеханизация горных работ. 1959,41.

37. Лыхин П.А. Тоннелестроение и бурение шпуров и скважин в XIX и XX вв. Екатеринбург: УрО РАН, 2002.

38. Бакуль В.Н., Карюк Г.Г. Новые конструкции твердосплавного и алмазного горного инструмента // Уголь Украины, 1967, № 9. С. 1-7.

39. Корзун А.П. Съемные буровые коронки с конусным соединением (на рудниках Главзолото) // Горный журнал, 1954, № 1, С. 32-33.

40. Детистов И.Е. Инструмент для бурения шпуров в СССР и за рубежом. М.: Углетехиздат, ЦИТИ, 1956. -59 с.

41. Перфораторные коронки повышенной стойкости // Горный журнал, 1975, № 10. С. 48-50.

42. Миндели Э.О. Буровзрывные работы при подземной добыче полезных ископаемых. М.: Изд-во Недра. 1966.

43. Rock drilling — more than a drill, a rod and a bit // Colliery Guardian, 1980. V. 228, N2. P. 58-60.

44. Штыревые буровые коронки фирмы Атлас Копко // Глюкауф. 1994, № 1.С.58.

45. Neue besonders bruchfeste Bohrkronen // Tunnel. 1993. V. 11, N 5. S.274.

46. Atlas Copco MTC GmbH Bau und Bohretechnik //Gluckauf, 1994, NT.1. P.58.

47. Button Bits // Tunnels and Tunneling. 1993. V. 25, N 8. P. 21.

48. Арцимович Г.В. Механофизические основы создания породораз-рушающего бурового инструмента. — Новосибирск: Наука, 1985.

49. Калошин С.Г. Резервы повышения технической скорости бурения шпуров и скважин машинами ударного действия // Известия Акад. Наук Казах. ССР. Сер. Горного дела. Вып. 2, 1960. С. 68-75.

50. Горбонос М.Г. Разрушение крепких горных пород твердосплавным инструментом при бурении // Совершенствование техники и технологии разработки рудных месторождений. М. 1983. С. 40- 43.

51. Чувилин A.M. Исследование напряжений и разработка основных принципов конструирования твердосплавного бурового инструмента машин ударного действия. Афтореф. Канд. Дис. — М., 1968 г.

52. Крапивин М.Г., Раков И.Я., Сысоев Н.И. Горные инструменты. М.: Недра, 1990. 256 с.

53. Креймер Г.С. Прочность твердых сплавов. М.: Металлургия. —1966.

54. Чистякова В.А. Новые марки твердых сплавов для армирования горного инструмента. // Цветная металлургия. — 1998. — №8. — С. 56-58.

55. Чистякова В.А., Линдо Г.В., Гаврилин В.М. Освоение технологии производства и организация промышленного выпуска сплавов ВК8-КС и ВК12-КС для горно-бурового инструмента на КЗТС. Заключительный отчет ВНИИТС по теме № 19-В-86-3. 1987. - С. 141.

56. Линдо Г.В., Чистякова В.А. Спеченные твердые сплавы для горного инструмента. // Обзорная информация. Цветная металлургия. — 1990. — № 2.-С. 60.

57. World Conference of Powder Metallurgy. London. — 1990. P. 251256.

58. Sandvik Hard Materials. 1991. - P. 25-34.

59. Заявка № 39-078-03/10-87 Минхиммаш и Миннефтепрома.

60. Производство твердых сплавов по лицензии фирмы «Карболой» в условиях ПО «Куйбышевбурмаш». / Н.А. Кудря, Г.В. Линдо, В.И. Сапронов и др. Часть 1. - Отчет ВНИИТС. - 1988.

61. Suzuki H.J. of J. Society of Powder and Powder Metallurgy. — 1978, V 25, № 2. C. 66-68.

62. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов. М.: -Металлургия. —1976.

63. Исследование процесса вакуумного спекания буровых марок твердых сплавов. / В.А. Чистякова, Г.В. Линдо, Б.А. Песков и др. Отчет по теме № 19-82-391, Этап «В». 1984. - С. 55.

64. Исследование распределения и влияния легирующих добавок на состав и структуру цементирующих фаз твердых сплавов. / В.Ф. Функе, В.Н. Туманов и др. Отчет ВНИИТС по теме № 37. 1961.

65. Третьяков В.И., Лосева С.С. Влияние добавок карбида тантала и карбида ниобия на свойства сплавов WC-Co. Отчет ВНИИТС по теме № 14. -1960.

66. Лосева С.С., Эйхманс Э.Ф. Исследование влияния хрома на свойства мелкозернистых сплавов WC-Co с целью разработки износостойкого сплава без тантала. Отчет ВНИИТС по теме ТП-19-73-7. — 1974.

67. Sok S., Son К., Tongbo К. Фундаментальное исследование поведения карбидных присадок в твердым сплавам. — 1975. С. 267-270.

68. Твердый спеченный сплав, авт. свид. № 113133. ЧССР. 1965.

69. Махов А.Г., Туманов В.Н. Твердые сплавы и тугоплавкие металлы. // ВНИИТС Сб. № 16. М.: Металлургия. - С. 178-184.

70. Определение областей применения твердых сплавов с присадкой тантала для различных видов бурового и горно-режущего инструмента и проведение опытно-промышленных испытаний. / Г.В. Линдо, А.Г. Махов, Е.И. Суслов и др. Отчет ВНИИТС по теме 19-74-509. 1975.

71. Создание горно-режущего инструмента высокой эксплуатационной стойкости, армированного пластинами из твердого сплава новых марок. / Г.В. Линдо, Б.А. Песков, Г.П. Гришин и др. Отчет ВНИИТС по теме 19-76-038.-1980.

72. Функе В.Ф., Смирнов Ф.Ф. Доработка технологии производства сплавов, легированных молибденом и производственные испытания сплавов ВК4, ВК8 и ВК15. Отчет ВНИИТС по теме № 5, Этап 1.-1961.

73. Эйдук О.Н., Эйхманс Э.Ф. Улучшение эксплуатационных свойств твердых сплавов на основе «высокотемпературного» карбида вольфрама путем введения добавок металлов и карбидов. Отчет ВНИИТС по теме 19-77-104.-1978.

74. Эйдук О.Н., Фальковский В.А. Разработка новых вариантов сплавов на основе «высокотемпературного» карбида вольфрама, улучшенных легирующими добавками. Отчет ВНИИТС по теме 19-78-149. 1980.

75. Фальковский В.А., Туманов В.Н. Разработка и внедрение твердых сплавов и инструмента для обработки металлов давлением при повышенных температурах. Отчет ВНИИТС по теме 19-73-419. 1975.

76. Сравнительная характеристика технического уровня отечественных и зарубежных марок твердых сплавов для бурового инструмента. / Н.А. Кудря, Г.В. Линдо, В.Н. Туманов и др. Обзор. Выпуск 1, 1984. С. 40.

77. Киффер Р., Бенезовский Ф. Твердые сплавы. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1971.-С.390.

78. Suzuki Н., Jamamoto Т., Kawakatsu j. // J. Japan Soc. Powder and Powder Metallurgy. 1966, v. 13, № 5. - S. 243-247.

79. Suzuki H., Suziyama M. // J. of the Japan Inst, of Metals. 1966, v. 30 № 4.-S. 367-371.

80. Petrdlik M. Dufek V. // Neue Hutte. 1958, Bd 3, H. 8. - S. 483-489.

81. Crha Z., Novak H. // Hutnicke Listy. 1964, № 1. - P. 34-37.

82. Панов B.C., Меерсон Г.А., Функе В.Ф. // Изв. АН СССР, ОТН. Металлургия и топливо, 1966, № 2. С. 113-118.

83. Функе В.Ф., Туманов В.Н., Панов B.C. // ФММ, 1965, т. 19, № 6. -С. 858-862.

84. Функе В.Ф., Панов B.C., Юдковский С.И. // ФММ, 1961, т. 12, № 3.-С. 382-385.

85. Панов B.C., Лидер В.Я., Функе В.Ф.// Вестник машиностроения, 1962, т. 42, № 3.-С. 79-82.

86. Лосева С.С., Эйхманс Э.Ф. // Твердые сплавы. М: Металлургия, 1969. ВНИИТС. Сб. № 9. С. 70-73.

87. Fukatsu Т., Jahara К., Kotori К. // J. of the Japan Inst, of Metals. -1967, v. 31 № 10.-P. 1127-1132.

88. Ченулаев П.Г., Курдов М.И. Гаврилин В.М. Испытание пластин твердого сплава на прочность при циклических нагрузках. Сб. трудов ВНИИТС // Твердые сплавы. № 6, 1966.

89. Изыскание методов оценки долговечности конструктивных элементов перфораторных коронок и характеристик эксплуатационных свойств твердосплавных изделий, предназначенных для армирования бурового инструмента. Отчет ВНИИТС по теме № ТП-19-73-2.1977.

90. Клочко И.А., Всеволонская И.И., Гнусарев В.Ф. Определение износостойкости твердых сплавов при перфораторном бурении. Сб. трудов ВНИИТС // Твердые сплавы №4,1962.

91. Разработка и совершенствование методов определения эксплуатационных свойств буровых твердых сплавов. / Н.А. Кудря, Г.В. Линдо, Б.А. Песков и др. Отчет ВНИИТС по теме № 19-75-610. 1977.

92. ГОСТ 3882-74. Сплавы твердые спеченные. Марки. -М. : Изд-во стандартов. 1975.

93. Туманов В.Н., Чернявский К.С. Исследование возможности определения вязкости разрушения твердых сплавов при внедрении индентора. Отчет ВНИИТС по теме № 19-83П-59. 1984. - С. 78.

94. Исследование влияния условий спекания (в вакууме, под давлением, ГИП) на структуру и свойства сплавов ВК-КС. / В.А. Чистякова, В.М. Гаврилин, В.А. Попов и др. Отчет ВНИИТС по х/д № 851-88/2. М. 1989. -С.34.

95. ГОСТ 24916-81. Определение коэрцитивной силы. — М.: Изд-во стандартов, 1981.

96. Поиск оптимального состава и структуры сплавов на основе сложных карбидов тугоплавких соединений для эффективного применения в шарошечных долотах. / Ю.А. Абрамов, A.M. Чувилин, В.А. Фальковский и др. Отчет ВНИИТС (заключит.) по теме № 19-87П-38.

97. Крючков П.М. Исследования влияния вакуумного спекания в сочетании с легированием на свойства твердого сплава для буровых работ // Сборник Научные сообщения ННЦ ГП-ИГД им. А. А. Скочинского, № 320/2001. С. 68-77.

98. Ревуженко А.Ф. Механика сыпучей среды. Новосибирск: ЗАО ИПП "ОФСЕТ", 2003.

99. Крючков П.М. Совершенствование твердого сплава для буровых работ за счет применения вакуумного спекания в сочетании с легированием карбидом тантала // Физическая мезомеханика. Том 5, № 4 Август 2002. С. 117-121.

100. Бобряков А.П., Покровский Г.Н., Серпенинов Б.Н. Основные закономерности разрушения плоских образцов конечных размеров при статическом нагружении. В сб. "Вопросы механизма разрушения горных пород". Новосибирск, 1976. С. 117-125.

101. Крючков П.М. Исследования влияния вакуумного спекания в сочетании с легированием на свойства твердого сплава для буровых работ // Горные машины и автоматика. № 10, 2002. С. 41-44.122

Информация о работе

Крючков, Петр Михайлович
кандидата технических наук
Москва, 2004
ВАК 25.00.20

Диссертация

Разработка коронок повышенной стойкости для разрушения крепких и абразивных горных пород пневмоударными машинами - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы