Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Объемное упрочнение твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента с целью повышения его эксплуатационных показателей

ВАК РФ 25.00.14, Технология и техника геологоразведочных работ

Содержание диссертации, доктора технических наук, Рябчиков, Сергей Яковлевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

1.1. Анализ факторов, определяющих эксплуатационные показатели породоразрушающего инструмента.

1.2. Выбор и обоснование перспективных направлений исследований по повышению износостойкости твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента.

1.2.1. Классификация современных методов повышения прочностных характеристик металлов и твёрдых сплавов.

1.2.2. Анализ методов поверхностного упрочнения металлов и сплавов.

1.2.3. Анализ методов объёмного упрочнения металлов и сплавов.

1.3. Цель и задачи исследований.

Глава 2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Современные представления о структуре, текстуре и физико-механических свойствах твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалах

2.2. Выбор и обоснование методов исследований влияния криогенного воздействия и радиационного облучения на износостойкость и прочность твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента

2.2.1. Методика экспериментальных исследований процессов упрочнения породоразрушающего инструмента методами криогенной обработки и облучения малыми дозами гамма-квантов

2.2.2. Методика обработки результатов исследований.

2.2.3. Методика исследований и проверки разработанных технологий повышения износостойкости породоразрушающего инструмента в производственных условиях

Глава 3. ПОВЫШЕНИЕ ПРОЧНОСТИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ТВЁРДОСПЛАВНОГО И АЛМАЗНОГО ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕ-ГО ИНСТРУМЕНТА МЕТОДОМ КРИОГЕННОЙ ОБРАБОТКИ.

3.1. Исследование влияния криогенной обработки на структуру и текстуру твёрдых сплавов

3.1.1. Теоретические предпосылки для криогенной обработки твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов.

3.1.2. Исследование структуры поверхности твёрдых сплавов до и после криогенной обработки

3.2. Исследование влияния криогенной обработки на остаточные термические напряжения в твёрдом сплаве

3.3. Исследование влияния криогенной обработки на физико-механические характеристики твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов

3.4. Исследование влияния криогенной обработки на износостойкость элементов твердосплавных буровых коронок

3.5. Оценка изменений в структуре твёрдых сплавов после криогенной обработки методом акустической эмиссии

3.6. Механизм упрочнения твёрдосплавного и алмазного породораз-рушающего инструмента методом криогенной обработки

3.7. Определение рациональных режимов криогенной обработки твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента.

3.8. Разработка рациональных технологических режимов бурения скважин упрочнённым породоразрушающим инструментом

Выводы по главе

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОБЛУЧЕНИЯ МАЛЫМИ ДОЗАМИ ГАММА-КВАНТОВ НА РЕСУРС ТВЁРДОСПЛАВНОГО И АЛМАЗНОГО ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

4.1. Исследование влияния облучения малыми дозами гамма-квантов на структуру и текстуру твёрдых сплавов.

4.2. Исследование влияния облучения малыми дозами гамма-квантов на физико-механические характеристики твёрдых сплавов.

4.3. Выбор и обоснование режимных параметров облучения гамма-квантами твёрдосплавного породоразрушающего инструмента.

4.3.1. Исследование влияния дозы облучения на эксплуатационные показатели твёрдосплавного породоразрушающего инструмента.

4.3.2. Исследование воздействия водорода на износостойкость твёрдых сплавов при облучении их гамма-квантами.

4.4. Общие представления о механизме модификации свойств композиционных алмазосодержащих материалов при облучении их малыми дозами гамма-квантов.

4.5. Выбор и обоснование режимных параметров облучения гамма-квантами алмазного породоразрушающего инструмента.

Выводы по главе

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КРИО-ГЕННО-РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ И ПРОЧНОСТЬ ТВЁРДОСПЛАВНОГО И АЛМАЗНОГО ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

5.1. Исследование влияния криогенно-радиационного воздействия на физико-механические свойства твёрдых сплавов.

5.2. Исследование влияния криогенно-радиационного воздействия на износостойкость твёрдосплавного породоразрушающего инструмента.

5.3. Исследование влияния криогенно-радиационного воздействия на износостойкость алмазного породоразрушающего инструмента.

5.4. Механизм упрочнения породоразрушающего инструмента при комплексной криогенно-радиационной обработке.

Выводы по главе

Глава 6. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РАЗРАБОТАННЫХ СПОСОБОВ ОБЪЁМНОГО УПРОЧ

НЕНИЯ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

6.1. Геолого-технические условия проведения испытаний и внедрения упрочнённого породоразрушающего инструмента.

6.2. Основные результаты внедрения криогенной технологии упрочнения породоразрушающего инструмента.

6.2.1. Результаты внедрения криогенной технологии упрочнения твердосплавного породоразрушающего инструмента.

6.2.2. Результаты внедрения криогенной технологии упрочнения алмазного породоразрушающего инструмента.

6.2.3. Методика и техника криогенной обработки породоразрушающего инструмента.

6.3. Основные результаты внедрения технологии упрочнения породораз-ушающего инструмента облучением малыми дозами гамма-квантов.

6.3.1. Результаты внедрения технологии упрочнения алмазного породоразрушающего инструмента облучением малыми дозами гамма-квантов.

6.3.2. Результаты внедрения технологии упрочнения твердосплавного породоразрушающего инструмента облучением малыми дозами гаммаквантов

6.4. Основные направления дальнейших исследований по проблеме повышения износостойкости породоразрушающего инструмента.

Выводы по главе 6.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Объемное упрочнение твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента с целью повышения его эксплуатационных показателей"

Актуальность проблемы. Одним из главных методов проведения геологоразведочных работ в настоящее время и в обозримом будущем является бурение колонковых скважин. Эффективность бурения скважин, особенно в твёрдых горных породах, в значительной степени определяется эксплуатационными показателями породоразрушающего инструмента.

Основным породоразрушающим инструментом при бурении скважин в различных геолого-технических условиях являются алмазные и твердосплавные коронки, а также шарошечные долота. Для их изготовления используются алмазы, твердые сплавы, легированные стали и различные наполнители. Все перечисленные материалы имеют высокую стоимость и относятся к категории остродефицитных, поэтому инструмент из них является достаточно дорогим и заметно влияет на себестоимость бурения скважин. Этим определяется высокая актуальность поиска путей, обеспечивающих повышение его эксплуатационных показателей. Крупный специалист в горнодобывающей отрасли академик Н.В. Мельников определил эту проблему так: «Бурение скважин является массовой технологической операцией и поэтому даже небольшие улучшения отдельных её элементов дают огромный экономический эффект в масштабах народного хозяйства».

Повышение износостойкости породоразрушающего инструмента является значительным резервом увеличения производительности труда при бурении скважин. Увеличение его ресурса сокращает затраты времени на непроизводительные операции, повышает непрерывность рабочего процесса, снижает энергозатраты и материальные затраты на сооружение скважин.

Недостаточный ресурс породоразрушающего инструмента ограничивает рост производительности и снижение стоимости буровых работ. Повышение его сдерживается недостаточной теоретической и экспериментальной проработкой новых технологий повышения прочностных характеристик материалов, используемых для изготовления бурового инструмента.

Существующие способы упрочнения твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов из-за большой сложности и малой эффективности не нашли широкого применения при создании породоразрушающего инструмента. Практически отсутствуют способы повышения износостойкости серийно выпускаемого инструмента. Поэтому создание породоразрушающего инструмента с высокими эксплуатационными показателями является актуальной проблемой и её решение станет существенным резервом дальнейшего роста эффективности буровых работ.

Проблемой создания и повышения ресурса породоразрушающего инструмента занимались многие исследователи. Решению её отдельных аспектов посвящены работы Афанасьева И.С., Александровой Л.И., Барона Л.И., Блинова Г.А., Башкатова Д.Н., Будюкова Ю.Е., Воздвиженского Б.И., Волкова С.А., Володченко К.Г., Власюка В.И., Горшкова Л.К., Головина О.С., Гинзбурга И.М., Глатмана Л.Б., Куличихина Н.И., Кудряшова Б.Б., Козловского Е.А., Корнилова Н.И., Калинина А. Г., Кардыша В.Г., Киселёва А.Т., Курочкина П.И., Лошака М.Г., Лачиняна Л.А., Марамзина А.В., Ошкордина О.В., Оношко Ю.А., Осецкого А.И., Сулакшина С.С., Соловьёва Н.В., Спирина В.И., Сахарова А.В., Тараканова С.Н., Чихоткина В.Ф., Эпштейна Е.Ф., Яковлева A.M. и др.

Выполненные исследования позволили решить многие вопросы при создании высокоэффективного породоразрушающего инструмента для бурения скважин в различных геолого-технических условиях. Однако износостойкость отечественного инструмента, особенно алмазного, существенно ниже зарубежного. Из общего количества серийно выпускаемых твёрдо-сплавных коронок для бурения скважин и шпуров от 10 до 40% выходят из строя, не отработав положенного ресурса по причине разрушения или чрезмерного износа [7].

Учитывая выше изложенное, поставленные в работе задачи направлены на повышение эксплуатационных показателей бурового породоразрушающего инструмента.

Идея работы. Идея выполненной работы заключается в повышении эксплуатационных показателей алмазного и твердосплавного породоразрушающего инструмента за счёт воздействия различными физическими методами (криогенная обработка, радиационное облучение малыми дозами гамма-квантов и электронов, комплексное криогенно-радиационное воздействие) на структуру и текстуру материалов, из которых они изготовлены, с целью модификации их физико-механических свойств.

Цель работы. Основной целью работы является систематизация, расширение и углубление знаний в области упрочнения породоразрушающего инструмента, разработка научно-методических основ для создания новых методов, технических средств и технологий повышения износостойкости твёр-досплавного и алмазного инструмента, обеспечивающего высокую эффективность бурения скважин.

Задачи исследований. В соответствии с поставленной целью в работе предусматривается решение следующих задач:

- разработка новых технологий упрочнения породоразрушающего инструмента и их технико-экономическая оценка;

- выбор и обоснование перспективных направлений повышения ресурса породоразрушающего инструмента на основе анализа современных представлений о механизме упрочнения твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов;

- выбор и обоснование методов исследований структуры и физико-механических свойств твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов;

- разработка на основе теоретических и экспериментальных исследований новых технологий повышения эксплуатационных показателей бурового инструмента и технико-методических средств для их реализации;

- определение оптимальной области применения разработанных методов повышения эксплуатационных показателей породоразрушающего инструмента;

- опытно-производственная проверка результатов исследований и разработок;

- исследование и формулирование версий механизма модификации прочностных характеристик породоразрушающего инструмента при различных методах воздействия на него.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: - впервые доказана принципиальная возможность повышения эксплуатационных показателей породоразрушающего инструмента методами криогенной обработки, радиационного облучения малыми дозами гамма-квантов, а также комплексного криогенно-радиационного воздействия, подтверждённая патентами РФ на изобретения [155-160];

- на основании теоретических и экспериментальных исследований получены качественная и количественная оценки влияния криогенной обработки и радиационного облучения малыми дозами гамма-квантов на структуру, текстуру и напряженное состояние твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов;

- установлен характер влияния процессов криогенной обработки, радиационного облучения малыми дозами гамма-квантов и комплексного криогенно-радиационного воздействия на физико-механические характеристики твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов (предел прочности при изгибе, упругая деформация, твёрдость, микротвёрдость, жесткость и др.);

- установлена связь структурных преобразований в твёрдом сплаве при криогенной обработке с уровнем акустической эмиссии при рентгеновском облучении;

- установлен характер влияния атомарного водорода на физико-механические свойства твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов при облучении их малыми дозами гамма-квантов;

- сформулированы версии механизма упрочнения твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента при криогенной обработке (в режиме термического удара) и радиационном облучении малыми дозами гамма-квантов, основанные на изменении тонкой кристаллической структуры твёрдых сплавов и композиционных материалов.

Методы исследований. Поставленные задачи решались с использованием комплекса методов, включающего в себя: анализ и обобщение результатов ранее проведенных теоретических исследований по повышению износостойкости твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента; теоретическое обоснование и обобщение экспериментальных исследований; проверка на стендах и в производственных условиях результатов исследований; технико-экономический анализ результатов внедрения научных разработок в производство.

Наряду с традиционными в работе использовались новые методы исследований (радиографическое декорирование, химическое травление; методы, основанные на эффекте акустической эмиссии и др.).

Обработка экспериментальных данных осуществлялась с помощью ПЭВМ с использованием пакета стандартных программ.

В работе защищаются следующие научные положения:

1. Криогенная обработка позволяет производить объёмное упрочнение твёрдосилавного и алмазного породоразрушающего инструмента. Механизм упрочнения и твёрдосплавного, и алмазного породоразрушающего инструмента при термическом ударе в области низких отрицательных температур обусловлен изменением тонкой кристаллической структуры твёрдых сплавов и композиционных материалов за счёт пластической деформации кобальтовой или иной другой связки в локальных областях по периметру включений (карбид вольфрама, алмазы, релит и др.) и имеет субструктурный характер.

2. Повышение эксплуатационных показателей твёрдосплавного породоразрушающего инструмента при термическом ударе в области низких отрицательных температур достигается созданием в твёрдом сплаве контролируемого напряжённого состояния за счёт повышения остаточных напряжений сжатия в различных фазах и остаточных паяльных напряжений.

3. Радиационное облучение малыми дозами гамма-квантов твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов, производит глубокую перестройку их структуры, снижает плотность дефектов, снимает суперпозиционные поля напряжений, что позволяет направленно изменять их физико-механические характеристики и эксплуатационные показатели поро-доразрушающего инструмента.

4. Существенную роль в повышении износостойкости и прочности твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента при облучении малыми дозами гамма-квантов играет атомарный водород, содержащийся в твёрдом сплаве и композиционном материале, который активизирует цепные процессы аннигиляции дефектов, переводя структуру материалов в более равновесное состояние.

5. Существенное повышение эксплуатационных показателей алмазного породоразрушающего инструмента при облучении его гамма-квантами может быть достигнуто только при оптимальном сочетании дозы облучения и её мощности, обеспечивающих повышенное качество закрепления алмазов в матрице.

6. Криогенно-радиационная обработка твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента представляет собой технологический процесс «низкотемпературная закалка - радиационный отпуск», который позволяет повысить основные физико-механические характеристики твёрдого сплава и качество закрепления алмазов в матрице при незначительном снижении микротвёрдости сплавов, что обеспечивает существенное повышение износостойкости и прочности породоразрушающего инструмента.

Практическая ценность работы заключается в том, что на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработан и реализован в производственных условиях комплекс способов управляемого повышения эксплуатационных показателей твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента:

1. Созданы методики и технологии повышения эксплуатационных показателей твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента методами криогенной обработки, облучения малыми дозами гамма-квантов и их комплексного воздействия, нашедшие широкое практическое использование.

2. Разработаны технологические карты бурения скважин в различных геолого-технических условиях с использованием твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента с повышенными эксплуатационными показателями.

3. Создана установка для криогенной обработки алмазного и твёрдо-сплавного породоразрушающего инструмента.

4. Разработан способ контроля качества упрочнённого породоразрушающего инструмента, основанный на явлении акустической эмиссии при слабом рентгеновском облучении.

Реализация результатов исследований: разработаны и изданы (совместно с ВИТР) межотраслевые «Методические рекомендации по криогенной обработке алмазных буровых коронок», утверждённые Мингео СССР;

- внедрены во многих геологических организациях России и стран СНГ методики по практическому применению криогенной обработки и облучению малыми дозами гамма-квантов твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента, что отражено в многочисленных публикациях;

- разработана техническая документация на изготовление установки для криогенной обработки алмазного и твёрдосплавного ПРИ;

- в процессе исследований произведена в различных геологических объединениях отработка более 7000 единиц различного ПРИ, упрочнённого в Томском политехническом университете методами криогенной обработки и облучения малыми дозами гамма-квантов и электронов;

- изданные монографии [25, 120, 121] и брошюры [76, 122, 123] распространены среди ВУЗов стран СНГ, осуществляющих подготовку специалистов по бурению скважин, и научно-исследовательских организаций, занимающихся разработкой и выпуском ПРИ, а также производственных организаций Министерства природных ресурсов и Министерства энергетики РФ;

- научные и практические результаты исследований использованы при проведении учебных занятий по дисциплине «Буровые машины и механизмы» со студентами специальности «Технология и техника разведки МПИ», подготовке студентами этой специальности дипломных работ, а также для подготовки аспирантов по научной специальности 25. 00. 14 «Технология и техника геологоразведочных работ».

Исходные материалы и личный вклад соискателя. Диссертация выполнена по материалам, полученным в результате проведения НИР по хоздоговорам с ПГО «Новосибирскгеология», «Востказгеология», «Томскнефте-газгеология», «Севвостгеология», трестом «Кузбассуглеразведка»; по госбюджетной теме № 2. 90. 94. Д. ТПУ; на основании договоров о творческом содружестве между ТПУ и ВИТР, ТПУ и Сибирским химкомбинатом (г. Томск). В большей части перечисленных НИР автор выступал в качестве научного руководителя или ответственного исполнителя.

Лично автору принадлежат практически все реализованные в диссертации научные, методические и технические идеи. Автор лично участвовал в проведении исследований и испытаний в лабораторных и производственных условиях, часть из которых выполнена под его научным руководством Борисовым К.И., Щукиным А.А., Айкашевым А.В., Письмеровым А.С., Лене Г.В., Шокоревым Н.Н., Печугиным А.В. При обработке результатов исследований и проведении части экспериментов автор пользовался помощью и консультациями профессора Мамонтова А.П. и доцента работы. Основные положения и отдельные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийских научно-технических конференциях «Проблемы научно-технического прогресса в бурении геологоразведочных скважин» (Томск, ТПУ 1984, 1989, 1994, 1999); на 1 и 2 Международных симпозиумах по бурению скважин в осложнённых условиях» (Санкт-Петербург, 1989, 1992); на Всесоюзной научно-практической конференции «Проблемы технокриологии в различных отраслях промышленности» (Пенза, 1987); на НТС ПГО «Новосибирскгеология» (1988), «Вос-тказгеология» (1989), «Запсибгеология» (1989); на Всесоюзной научно-технической конференции «Разрушение горных пород при бурении скважин» (Уфа, 1989); на региональной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Тюмень, 1997); на Международной научно-технической конференции «Материалы и упрочняющие технологии - 97» (Курск, 1997); на IX Международном симпозиуме «Измерение радиации и её применение» (США, Мичиган, 1998); на научно-технической конференции «Методы и средства измерений физических величин» (Нижний Новгород, 1998); на региональной научно-технической конференции «Перспективные материалы и технологии» (Красноярск, 1998); на 10-ой Международной конференции по радиационной физике и химии неорганических материалов» (Томск, 1999); на Региональной конференции геологов Сибири, Дальнего Востока и Северо-Востока России (Томск, 2000г.); на VIII научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и диагностика оборудования» (Иркутск, 2001); на Международной научно-технической конференции «Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науки и производства» (Томск, 2001).

Разработки по теме диссертации экспонировались на выставке, посвященной 100-летию ТПУ (Томск, 1996); на выставке «Интеграция - 97» (Томск, 1997); выставке-ярмарке «Товары народного потребления, промышленная и научно-техническая продукция» (Томск, 1998).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 51 работа, в том числе 4 монографии, 2 брошюры, 30 статей, 7 тезисов докладов, 1 отраслевая методика, 6 патентов РФ и 1 авторское свидетельство СССР на изобретения.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 309 страницах машинописного текста, содержит 59 рисунков, 38 таблиц и состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 205 наименований и 4

Заключение Диссертация по теме "Технология и техника геологоразведочных работ", Рябчиков, Сергей Яковлевич

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. На основании результатов большого объёма сравнительных испытаний и внедрения доказана перспективность применения криогенной обработки и радиационного облучения малыми дозами гамма-квантов для повышения эксплуатационных показателей алмазного и твёрдосплавного породоразрушающего инструмента .

2. Применение криогенной и радиационной технологии объёмного упрочнения породоразрушающего инструмента позволяет существенно повысить его ресурс, механическую скорость бурения, снизить расход алмазов и твёрдых сплавов. Реальный экономический эффект от внедрения результатов исследований только в ПГО «Востказгеология» и Новосибирской ГПЭ составил 268,3 тыс. руб. (в ценах 1988-89 г.г.)

3. Разработанные методические и технико-технологические средства повышения износостойкости породоразрушающего инструмента могут явиться основой для создания заводских технологий по производству инструмента с повышенными эксплуатационными показателями.

4. Для создания породоразрушающего инструмента с более высокими эксплуатационными показателями, способного успешно конкурировать с лучшими зарубежными образцами, необходимо продолжить исследования в области упрочняющих технологий, реализуемых различными физическими методами.

Заключение

1. Одним из основных резервов повышения эффективности буровых работ, особенно при бурении скважин в крепких горных породах, является создание породоразрушающего инструмента с повышенными эксплуатационными показателями за счёт дополнительного упрочнения различными физическими методами.

2. Научный и практический интерес с позиций повышения ресурса породоразрушающего инструмента представляют способы объёмного упрочнения, наиболее перспективными из которых являются криогенная обработка и облучение малыми дозами гамма-квантов.

3. Существует возможность управляемого повышения эксплуатационных показателей твердосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента методами криогенной обработки и облучения малыми дозами гамма-квантов, а также их комплексного криогенно-радиационного воздействия. Разработанные способы упрочнения породоразрушающего инструмента защищены патентами на изобретения [155-160], прошли всестороннюю проверку в лабораторных и в производственных условиях.

4. Криогенная обработка твёрдых сплавов и композиционных алмазосодержащих материалов, рассматриваемая нами как термический удар в области низких отрицательных температур, производит в них заметные структурные преобразования: снимаются полностью или рассредоточиваются суперпозиционные поля напряжений, создаётся равномерное объёмное напряжённое состояние сжатия, повышается концентрация дислокаций, происходит дробление блоков мозаики.

5. В результате криогенной обработки твёрдых сплавов и композиционных материалов изменяются их физико-механические характеристики: повышается микротвёрдость, жесткость и хрупкость; снижается упругая деформация.

6. Остаточные паяльные напряжения в пластинах твёрдого сплава суммируются алгебраически с напряжениями, возникающими при криогенной обработке породоразрушающего инструмента, повышая напряженное состояние в твёрдом сплаве, что способствует увеличению его микротвёрдости, а, следовательно, и износостойкости.

7. Измерение параметров акустической эмиссии при слабом рентгеновском облучении твёрдых сплавов и композиционных материалов позволяет получать качественную и количественную характеристику влияния криогенной обработки на уровень их структурных преобразований, что делает возможным использовать этот эффект для контроля качества твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента [159].

8. Физико-механические свойства твёрдых сплавов и композиционных материалов имеют тесную связь с режимами криогенной обработки (исходная температура, время обработки, количество циклов обработки и др.). Существуют их оптимальные значения, при которых обеспечиваются высокие эксплуатационные показатели породоразрушающего инструмента при бурении скважин в различных геолого-технических условиях.

9. Объёмное упрочнение твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента методом криогенной обработки в сочетании с найденными рациональными режимами бурения позволяет повысить его ресурс в 1,4-1, 8 раза, механическую скорость бурения - в 1,2-1,3 раза.

10. Механизм модификации физико-механических свойств твёрдых сплавов методом криогенной обработки основан на субструктурном упрочнении вследствие пластической деформации кобальтовой или иной другой связки из-за большого различия температурного коэффициента линейного расширения WC и Со. Пластическая деформация повышает плотность дислокаций и точечных дефектов в твёрдом сплаве, что сопровождается изменением его прочностных характеристик.

Механизм упрочнения композиционных алмазосодержащих материалов дополняется тем, что существенное изменение напряжённого состояния в материале матрицы при криогенной обработке повышает удерживающую способность алмазных зёрен за счёт механического воздействия окружающего материала и проникновения материала связки в его микротрещины и поверхностные поры.

11. Механизм упрочнения твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента при облучении их малыми дозами гамма-квантов основан на совершенствовании структуры твёрдых сплавов и композиционных материалов за счёт аннигиляции точечных дефектов и перераспределения дислокаций. Структурные преобразования приводят не к дальнейшему накоплению дефектов, а, наоборот, к их устранению и переводу кристаллических тел в более равновесное состояние. Дополнительное закрепление алмазов в матрице реализуется за счёт диффузии в них метастабильных атомов из материала связки.

12. Физико-механические свойства твёрдых сплавов и композиционных материалов при их облучении гамма-квантами зависят от поглощённой дозы и мощности дозы. Зная закономерность их изменения, можно направленно задавать режимы облучения породоразрушающего инструмента для получения эксплуатационных показателей в соответствии с геолого-техническими условиями бурения скважин.

13. Облучение породоразрушающего инструмента гамма-квантами при рациональных значениях поглощённой дозы и мощности дозы позволяет повысить ресурс твёрдосплавного инструмента в 1,6 - 1,8 раза, алмазного инструмента - в 1,6-2, 0 раза.

14. Повышение температуры твёрдосплавного инструмента (до 300° С) при облучении гамма-квантами приводит к активизации диффузионных процессов в твёрдом сплаве, в паяном шве и в стальном корпусе, усиливая их взаимосвязь. При этом существенно возрастает износостойкость и прочность инструмента.

15. Режимные параметры облучения гамма-квантами алмазного и твёрдосплавного инструмента имеют предельные значения, превышение которых приводит к существенному снижению физико-механических характеристик материалов за счёт увеличения концентрации дефектов в них.

16. Существенную роль в устранении дефектов в твёрдых сплавах и композиционных материалах играет водород, который при облучении ионизируется, переходит из молекулярного состояния в атомарное и принимает активное участие в структурной перестройке дефектов в облучаемом матеl! риале. Искусственное повышение концентрации водорода и последующее облучение гамма-квантами позволяет повысить прочностные характеристики сплавов и качество закрепления алмазных зерен в материале матрицы. Полученные результаты исследований положены в основу разработанного способа упрочнения породоразрушающего инструмента [157].

17. Криогенно-радиационное воздействие на твёрдые сплавы и композиционные алмазосодержащие материалы является технологическим приёмом «низкотемпературная закалка - радиационный отпуск», который позволяет существенно повысить прочностные характеристики и износостойкость обрабатываемого породоразрушающего инструмента. Полученные результаты исследований положены в основу разработанного способа упрочнения породоразрушающего инструмента [158].

18. Реальный экономический эффект от внедрения результатов исследований только в Новосибирской ГПЭ и ПГО «Востказгеология» составил 268,3 тыс. руб. (в ценах 1989г.).

19. Разработанные методические и технико-технологические средства являются основой для создания заводских технологий при массовом производстве породоразрушающего инструмента с повышенной износостойкостью. Для создания породоразрушающего инструмента с более высокими эксплуатационными показателями, способного успешно конкурировать с лучшими зарубежными образцами, необходимо продолжить исследования в области упрочняющих технологий, реализуемых различными физическими методами.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Рябчиков, Сергей Яковлевич, Томск

1. Авдиенко К.И., Авдиенко А.А., Коваленко И.А. Влияние элементного состава пучка ионов на фазообразование и упрочнение поверхности конструкционных материалов //Физика металлов и металловедение. М.: Наука, Том 92, №6, 2001.-С.103-107.

2. Александрова Л.И., Лошак М.Г. Повышение долговечности буровых коронок вибрационной обработкой. Физ. хим. механика материалов, 1977, № 3, - С. 94-97.

3. Алмазосберегающая технология бурения /Г.А. Блинов, В.И. Васильев, М.Г. Глазов и др. Л.: Недра, 1989. - 184 с.

4. Алёхова З.Н. Влияние крепости и абразивности горной породы на износостойкость режущего инструмента. Сб. «Разрушение горных пород механическими способами» М.: Наука, 1966. - С. 28-32.

5. Архаров A.M., Марфенина И.В., Микулин Е.И. Криогенные системы. М.: Машиностроение, 1988. - 464 с.

6. Арцимович Г.В., Поладко Е.П., Свешников И.А. Исследование и разработка породоразрушающего инструмента для бурения. Новосибирск: Наука, 1978.- 158 с.

7. Арцимович Г.В. Механо-физические основы создания породоразрушающего бурового инструмента. Новосибирск: Наука, 1985. - 178 с.

8. Базильский С.В., Еремизин И.Ф., Давыдов И.Ф. Способы повышения срока службы породоразрушающего инструмента // Техн. и технол. геологоразведочных работ (ВИЭМС). 1989. - Вып. 4. - 36 с.

9. Барон Л.И., Глатман Л.Б. Износ инструмента при резании горных пород. М.: Недра, 1969. - 168 с.

10. Баррет Ч.С., Массальский Т.Б. Структура металлов. пер с англ. М.: Металлургия, 1984.-681 с.

11. Башкатов Д.Н., Коломиец A.M. Оптимизация процессов разведочного бурения. М.: Недра, 1997. - 259 с.

12. Борисов К.И. Исследование работы коронок режуще-скалывающего действия с целью повышения эффективности их применения при бурении геологоразведочных скважин /Диссертация на соиск. уч. степ. к. т. н., Томск: ТПУ, 1981.-218 с.

13. Бабичев А.П. Вибрационная обработка деталей. М.: Машиностроение, 1974.- 136 с.

14. Беляков В.П. Криогенная техника и технология.- М.: Энергоиздат, 1982.-346 с.

15. Быченков Е.И., Гинзбург И.М., Илларионова Т.М. и др. Технологический уровень и тенденция развития алмазного породоразрушающего инструмента для колонкового геологоразведочного бурения. М., 1987. - 37 с.

16. Болховитинов Н.Ф. Металловедение и термическая обработка. М.: Машгиз, 1964. 450 с.

17. Боярских Г.А. Вероятностные модели долговечности и безотказности упрочнённого бурового инструмента //Изв. ВУЗов. Горный журнал. Екатеринбург. - 1995. - № 1, - С. 79-83.

18. Боярских Г.А. Долговечность и надёжность перфораторных коронок, упрочнённых вибрационной обработкой. В кн.: Повышение стойкости бурового инструмента. - М.: ЦНИИТЭИтяжмаш, 1979. - С. 7-9.

19. Будюков Ю.Е. Создание и производство специального алмазного бурового инструмента //Обзор ОАО «Геоинформмарк». М.:, 1993. - 38 с.

20. Буняк Б.Д., Жидовцев Н.А., Бородин Е.Н. Обработка долот глубоким холодом //Нефтяная и газовая промышленность . 1986, № 3. - С. 15-18.

21. Виноградов В.Н., Жидовцев Н.А., Гинсбург Э.С. Криогенная обработка долот резерв повышения эффективности их работы //Нефтяное хозяйство. - 1986, № 10. - С. 18-20.

22. Викторов Г.Н., Пилипенко В.Д. Повышение износостойкости алмазного инструмента путём обработки жидким азотом //Разведка и охрана недр, 1988, № 10.-С. 34-36.

23. Владиславлев B.C., Дуплик-Выдра К.С., Яфоров А.У. Исследование сил сопротивления при бурении твёрдосплавными коронками. Изв. ВУЗов. Геология и разведка, № 2, 1970. - С. 121-125.

24. Власюк В.И., Рябчиков С.Я., Будюков Ю.Е и др. Новые технологии в создании и использовании алмазного породоразрушающего инструмента. — М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2002. 140 с.

25. Власюк В.И. Влияние криогенной обработки на износостойкость алмазных коронок // Разведка и охрана недр. 1991, № 5. - С. 23-24.

26. Власюк В.И., Никитаев В.А., Спирин В.И. Новый алмазный буровой инструмент //Геологическое изучение и использование недр. Инф. сб. Вып. 5. - М.: АОЗТ «Геоинформмарк», 1996. - С. 64-66.

27. Власюк В.И., Спирин В.И., Ососов И.А. и др. Создание алмазного инструмента с повышенными эксплуатационными параметрами //Тезисы докл. на 4 Международном симпозиуме по бурению скважин в осложнённых условиях. СПб., 1998. - С. 96.

28. Волков J1.J1. Создание алмазного породоразрушающего инструмента //Породоразрушающий инструмент, армированный природными алмазами. Сб. научн. тр. Л.: ВИТР, 1989. - С. 52-63.

29. ГаркуновД.Н. и др. О природе повышения износостойкости деталей и инструмента магнитной обработкой //Трение и износ, 1982, № 2. С. 496498.

30. Гиндин И.А., Стародубцев Я.Д. Физические процессы пластической деформации при низких температурах. Киев: Наукова думка, 1974. - 322 с.

31. Гинзбург В.П., Ландау Л.Д. Сверхпроводимость кристаллических материалов //Журнал эксперимент, и теоретич. физики. Т. 20. - Вып. 10, 1950.-С. 157-165.

32. Горшков Л.К., Гореликов В.Г. Температурные режимы алмазногобурения. М.: Недра, 1992. - 173 с.

33. Горшков JI.K. Роль температурного фактора в алмазном бурении. //Исследование, разработка и внедрение технологии алмазного бурения на твёрдые полезные ископаемые. М.: ВПО «Союзгеотехника», 1984 - С. 5256.

34. Горшков Л.К., Медведев О.П. Рекомендации по технологии алмазного бурения с учётом действия температурного фактора.- М.: СКВ, 1983.-50 с.

35. Горное дело. Терминологический словарь.- М.: Недра, 1965. 110 е.

36. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986. - 542 с.

37. Ермолаев В.А., Похолков Ю.П., Шустов М.А. Радиография и радиографические ячейки. Томск: Изд-во РИО «Пресс-Интеграл», 1997. - 224 с.

38. Ермолаев В.А., Руднев С.В., Полисадова В.В. Практика радиографического декорирования поверхности твёрдых тел //Томск: ТПУ, 1988.- 107 с Деп. в ЦНИИЦВЕТМЕТ, 28.11.88, № 1727-88.

39. Ермолаев В.А., Желтоногова Н.М., Рябчиков С.Я. и др. Особенности текстуры и структуры твёрдых сплавов до и после гамма-облучения /Томск: ТПУ 1984. 23 с. Деп. ВИНИТИ «Депонированные научные работы», № 5831 - 1984.-28 с.

40. Жидовцев Н.А. Стойкость буровых долот. Киев: Наукова думка, 1989.- 150 с.

41. Жидовцев Н.А., Буняк В.Т., Орлов В.Н. Влияние обработки долотжидким азотом на их износостойкость и работоспособность //Сб. докл. на IV Всесоюзной конференции: Разрушение горных пород при бурении скважин. -Уфа, 1986.-С. 172-175.

42. Жидовцев Н.А., Кершенбаум В.Я., Гинзбург В.П. Долговечность шарошечных долот. М.: Недра, 1992. - 180 с.

43. Игнатов В.И. Организация и проведение эксперимента в бурении. -М.: Недра, 1978.-94 с.

44. Изменение структуры сплава ВК при воздействии малых доз гамма-излучения /И.П. Чернов, А.П. Мамонтов, И.А. Коротченко и др. // Атомная энергия. Т. 57. - Вып. 12, 1984.

45. Исаев М.И. Технический прогресс и новые достижения в колонковом бурении. М.: Недра, 1976. - 180 с.

46. Имшенник К.П., Бухман Н.А. Технология пайки твёрдосплавного инструмента. М.: Машгиз, 1954. 160 с.

47. Инструктивные указания по рациональной отработке алмазного породоразрушающего инструмента /Блинов Г.А., Васильев В.И., Головин О.С. и др. Л.: ВИТР, 1972. - 28 с.

48. Ионная имплантация в полупроводники и другие материалы // Сб. статей. Пер.с англ. / Под ред. Вавилова B.C. М.: Мир. - Вып. 10, 1980.

49. Исследование и проектно-конструкторские работы по совершенствованию технологии обработки холодом быстрорежущего инструмента в среде жидкого азота. Отчёт о НИР /Проектно-конструкторский и технологический институт. № ГР 470912000. - Донецк, 1978.

50. Кан В.У., Хаазен П. Физическое металловедение. М.: Металлургия, 1987, том 1-640 с.

51. Кардыш В.Г., Мурзаков Б.В., Окмянский А.С. Техника и технология бурения геологоразведочных скважин за рубежом. М.: Недра, 1989. - 256 с.

52. Клочко Н.А. Основы технологии пайки и термообработки твёрдосплавного инструмента. М.: Металлургия, 1981. - 200 с.

53. Клочко Н.А. Метод анализа распределения деформаций и напряжений между фазами при деформировании сплавов WC-Co //Твёрдые сплавы, 1970.-№ 10, С. 44-54.

54. Кичигин А.П., Курсир И.Н. Повышение работоспособности алмазных коронок. /Деп. ВИНИТИ, 1987. № 7632-В87. - 56 с.

55. Козловский Е.А. Оптимизация процесса разведочного бурения. М.: Недра, 1975.-304 с.

56. Конева Н.А., Козлов Э.В. Физика субструктурного упрочнения //Вестник ТГАСУ, № 1, 1999. С. 21-35.

57. Конебаевский С.Т. Действие облучения на материалы. Введение в радиационное материаловедение. М.: Атомиздат, 1967. - 250 с.

58. Корнилов Н.И., Головин С.С. Современные тенденции в создании породоразрушающего инструмента // Сб. научн. труд. ВИТР, 1989. - С. 6-9.

59. Кошелев Ю.Ф. Влияние параметров режима резания на износ резцов коронок. Изв. ВУЗов. Геология и разведка, 1973, № 5 - С. 141-145.

60. Креймер Г.С. Прочность твёрдых сплавов. М.: Металлургия, 1971.248 с.

61. Кузнецов В.Д. Физика твёрдого тела: В 5-ти т. Томск: Полиграфиз-дат, 1947.-Т.4, 341 с.

62. Куклин Л.Г., Сагалов В.И., Серебровский В.Б. Повышение прочности и износостойкости твёрдосплавного инструмента. М.: Машиностроение, 1968.- 140 с.

63. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия /Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н. и др. М.: Металлургия, 1982. — 632 с.

64. Лариков Л.Н., Юрченко Ю.Ф. Структура и свойства металлов и сплавов Киев: Наукова думка, 1985. - 438 с.

65. Лошак М.Г. Прочность и долговечность твёрдых сплавов. Киев: Наукова думка, 1984. - 326 с.

66. Лошак М.Г., Александрова Л.И. Упрочнение твёрдых сплавов. Киев: Наукова думка, 1977. - 147 с.

67. Малков М.П., Данилов И.Б., Зельдович А.Г. и др. Справочник по физико-техническим основам криогеники. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 410 с.

68. Малыгин Б.В. Магнитное упрочнение инструмента и деталей машин. М.: Машиностроение, 1989. - 96 с.

69. Мамонтов А.П., Рябчиков С.Я., Чахлов Б.В. Физические основы рентгено-акустического метода контроля и диагностики металлов и сплавов //Известия ТПУ, том 303, Вып. 3, Томск: 2000. С. 72-74.

70. A. Mamontov, S. Ryabchikov, В. Chaklov. Acoustic Emission Generated During ionizing Radiation in Metals and Alloys //Symposium on Radiation Measurements and Applications. Ninth in a Series.-The University of Michigan. -1998.-S. 148-150).

71. Материалы предварительных испытаний опытной партии коронок СА5-76, обработанных жидким азотом /Томск: ТПУ, М.: НПО «Союзгеотех-ника», 1985. 16 с.

72. Материалы предварительных испытаний опытной партии коронок СА5-76, обработанных жидким азотом /Ворошиловград: СПКТБ ВПО «Со-юзгеотехника», М.: НПО «Союзгеотехника», 1985. 19 с.

73. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений, рацпредложений. М.: ГКНТ, ВНИИПИ, 1982.-41 с.

74. Методические рекомендации по криогенной обработке алмазных буровых коронок. Утв. Мингео СССР /Осецкий А.И., Рябчиков С.Я., Сулакшин С.С. и др. Л.: ВИТР, 1987. - 12 с.

75. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.: Наука, 1971.-479 с.

76. Михайлов А.Н., Кагарманов Н.Ф. Требования, предъявляемые к матрицам, и исследование матричных композиций для крепления алмазов в буровых долотах и коронках // Тр. УфНИИ, 1970. № 26. - С. 42-49.

77. Михайлов В.Г., Крапивин М.Г., Белов В.Т. Исследование износостойкости горного режущего инструмента. Сб. «Разрушение горных породмеханическими способами». М.: Наука, 1966. - С. 48-50.

78. Найдич Ю.В., Уманский В.П., Лавриненко И.А. Исследование прочности сцепления алмаза с металлом // Сверхтвёрдые материалы. 1984, № 6. -С. 19-23.

79. Найдич Ю.В., Лавриненко И.А., Уманский В.П. Исследование прочности сцепления металлических покрытий с алмазом / Алмазы и сверхтвёрдые материалы, 1978. -№ 3. С. 1-3.

80. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. М.: «МИСИС», 1994. - 480 с.

81. Нолфи Ф.В. Фазовые превращения при облучении. Пер. с англ. Челябинск: Металлургия, 1989. - 312 с.

82. Нормативы износа алмазного инструмента в процессе эксплуатации и сдачи в государственный фонд природных алмазов, извлекаемых из отработанного инструмента. М.: НИИмаш, 1981. - 9 с.

83. Обработка технологических данных алмазного бурения. Методические рекомендации /Иванов О.В., Блинов Г. А. Л. : ВИТР, 1977. - 97 с.

84. Опытно-методические работы по упрочнению породоразрушающего инструмента. Отчёт о НИР по теме 2-36/87, Томский политехнический университет: Руков. Рябчиков С.Я. № ГР 0287. 002652. - Томск, 1988. - 95 с.

85. Осецкий А.И., Методы улучшения свойств алмазов и породоразрушающего инструмента: Наука на рубеже XX XXI веков. Тезисы докладов. -М.: МГГА, 1998.-С. 67.

86. Осецкий А.И., Быченков Е.И., Ивашёв В.К. и др. Влияние криогенной обработки на эксплуатационные показатели алмазных коронок //Сб. на-учн. тр. ВИТР, 1988. - С. 47-53.

87. Осецкий А.И., Корнилов Н.И., Каулин В.А. Новые направления всоздании алмазного инструмента /Сб. трудов, вып. 6. СПБ.: ВИТР, 1995. -С. 100-103.

88. ОСТ 41-89-74. Породы горные. Методы контрольного определения категорий по буримости для вращательного бурения. М.:1974. - 18 с.

89. Отраслевая методика по разработке технологии бурения на твёрдые полезные ископаемые / Васильев В.И., Пономарёв П.П., Блинов Г.А. и др. -Л.: ВИТР, 1983. 130 с.

90. Отчет по теме 7.6.62 IV «Изучение возможности повышения ресурса твёрдосплавных коронок путём криогенной обработки» /Савостьянов В.Г., Орлов В.И., Медведев А.С. М.: СКБ «Союзгеотехника», 1986. - 28 с.

91. Панин В.Е., Хон Ю.А. Теория фаз в сплавах. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1984.-223 с.

92. Паршин A.M., Тихонов А.Н. Радиационная повреждаемость и свойства сплавов. СПб.: Политехника, 1995. - 301 с.

93. Патент 2383234 Франция. Способ обработки материалов холодом. Опубл. 10.11. 1978.

94. Патент 2379607 Франция. Способ термической обработки металлов. Опубл. 6.10. 1978.

95. Патент 56-53613 Япония. Устройство для обработки холодом. Опубл. 12.12.1981.

96. Патент 52-41724 Япония. Устройство упрочнения быстрым охлаждением. Опубл. 20.10. 1987.

97. Патент 61-12971 Япония. Способ закалки глубоким охлаждением. Опубл. 4.11.1986.

98. Патент 3891474 США. Способ обработки материала охлаждением до криогенных температур. Опубл. 24.06.1985.

99. Патент 4336077 США. Способ криогенной закалки изделий. Опубл. 22.06. 1982.

100. Пахаруков Ю.В. //ФТП. 1989. - Т.23. - С. 909-911.

101. Пешалов Ю.А. Оптимизация применения технических средств итехнологии бурения разведочных скважин. М.: Недра, 1979. - 296 с.

102. Платонов П.А. Действие облучения на структуру и свойства металлов. М.: Атомиздат, 1971, - 160 с.

103. Положенцев B.C. Обработка быстрорежущей стали глубоким холодом. Киев: АН УССР, 1954. - 80 с.

104. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. Справочник / Н.И. Корнилов, Травкин B.C., Берестень J1.K. и др. М.: Недра, 1979.-359 с.

105. Пономарёв П.Л., Оношко Ю.А., Бухарев Н.Н. Инструмент для алмазного бурения геологоразведочных скважин. Л.: Недра, 1981. -137 с.

106. Попилов Л.Я. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. Л.: Машиностроение, 1971. - 544 с.

107. Попов Л.Е., Кобытев B.C., Ковалевская Т.А. Пластическая деформация сплавов. М.: Металлургия, 1984. - 183 с.

108. Попов Л.Е., Конева Н.А., Терещенко И.В. Деформационное упрочнение упорядоченных сплавов. М.: Металлургия, 1979. - 256 с.

109. Попов Л.Е. Теория деформационного упрочнения сплавов. Томск: Изд. ТГУ, 1981.- 176 с.

110. Пути повышения эффективности алмазного колонкового бурения. Обзор /Б.И. Воздвиженский, В.К. Володченко, Т.А. Воробьёв и др. //Сер. Техн. и технол, геол-рзвед. работ : орг. пр-ва. М.: ВИЭМС, 1980. - 178 с.

111. Радиационное упорядочение структуры несовершенных полупроводниковых кристаллов /И.П. Чернов, А.П. Мамонтов, В.А. Коротченко и др. //Физика и технология полупроводников. Т. 14. — Вып. 11, 1980.

112. Разработка и совершенствование алмазного породоразрушающего инструмента: Сб. научн. тр. /ВПО «Союзгеотехника»; отв. ред. Головин О.С., 1982.-75 с.

113. Рыжов Э.В. Прогрессивные методы абразивной обработки твёрдо-сплавного бурового инструмента. М.: Машиностроение, 1986. - 47 с.

114. Рожков В.П. Методические указания к обработке статистическогоматериала лабораторных работ. Томск, ТПИ, 1977. - 24 с.

115. Романовский В.И. Основные задачи теории ошибок. М.: ГИТТЛ, 1947.- 114 с.

116. Румишский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука, 1971. 141 с.

117. Рябчиков С.Я., Мамонтов А.П., Власюк В.И. Повышение работоспособности породоразрушающего инструмента методами криогенной обработки и радиационного облучения. М.: «Геоинформмарк», 2001. - 92 с.

118. Рябчиков С.Я., Власюк В.И., Спирин В.И. Объёмное упрочнение породоразрушающего и металлорежущего инструмента. М.: ЗАО «Геоинформмарк», Техн. и техно л. геол. развед. работ. Вып. 3, 2001.-52 с.

119. Рябчиков С.Я., Мамонтов А.П. Исследование механизма модификации свойств композиционных алмазосодержащих материалов при облучении малыми дозами гамма-квантов //Известия ТПУ, том 304, Вып. 1, Томск: 2001.-С. 307-312.

120. Рябчиков С.Я. Современное состояние и перспективы развития криогенно-радиационных способов упрочнения породоразрушающего инструмента //Сб. матер. Междунар. научно-техн. конф. «Горногеологическое образование в Сибири» Томск: ТПУ, 2001 - С. 237-239.

121. Рябчиков С.Я., Мамонтов А.П., Печугин А.В. О влиянии комплексной криогенно-радиационной обработки на износостойкость алмазных коронок // Известия ВУЗов, серия «Геология и разведка», М.: 2000. С. 89 - 94.

122. Рябчиков С.Я. Повышение износостойкости породоразрушающего инструмента. М.: ВИНИТИ, 1998. - 70 с.

123. Рябчиков С.Я., Мамонтов А.П. Влияние криогенной обработки на акустическую эмиссию в твёрдых сплавах. //Изв. вузов, серия «Геология иразведка», М.: 1998. С.123 - 128.

124. Рябчиков С .Я. Современные методы упрочнения твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента //Тез. докл. Межрегион, на-учно-техн. конф. «Новые технологии в горно-добывающей промышленности». Новокузнецк: ВостНИГРИ, 1998. - С. 29-30.

125. Рябчиков С.Я. Повышение износостойкости породоразрушающего инструмента различными физическими способами. М.: МГП «Геоинформ-марк», Техн., технол. и орг-ия геол. развед. работ. Вып. 1, 1993. - 38 с.

126. Рябчиков С.Я. Классификация способов упрочнения породоразрушающего инструмента //Сб. докл. Всероссийской научно- технической конференции «Проблемы научно-технического прогресса в бурении геологоразведочных скважин» Томск, 1994. - С. 47-51.

127. Рябчиков С.Я., СулакшинС.С., Борисов К.И. Повышение износостойкости породоразрушающего инструмента при обработке его жидким азотом //Техн. и технол. геол. развед. работ. М.: (ВИЭМС), 1981- Вып. 11- С. 1-6.

128. Рябчиков С.Я. Исследование влияния криогенной обработки на ресурс твёрдосплавных коронок //Тез. докл. Межотр. сем. «Современные методы и средства управления процессом бурения", Челябинск: ЧПИ, 1981.-С. 18.

129. Самарский A.M., Михайлов А.П. Математическое моделирование. Идеи. Методы. Примеры. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. - 320 с.

130. Сидорин И.И. Основы материаловедения. М.: Машиностроение, 1976.-436 с.

131. Сидоров С.К. Упорядочение атомов и его влияние на свойства спласплавов. М.: Атомиздат, 1983. - 140 с.

132. Скучик Е. Основы акустики. М.: Изд-во иностр. лит., 1986. Т. 1, 2.

133. Смирнов Б.И. Дислокационная структура и упрочнение кристаллов. -Л.: Наука, 1981.-235 с.

134. Совершенствование технологии бурения скважин в Горловском угольном бассейне / Отчёт НИР, № ГР 0188. 0041444-9-78-15/7, (М.: ВНТИ-Центр, законч. работа) //Сулакшин С.С., Рябчиков С.Я., Чубик П.С., Борисов К.И., 1978.- 144 с.

135. Спирин В.И., Левин Д.Н. Новые направления в создании алмазного породоразрушающего инструмента. Тула: ТулГУ, 2000. - 150 с.

136. Спирин В.И., Левин Д.М. О механизме повышения износостойкости алмазного породоразрушающего инструмента при криогенной обработке //Геологическое изучение и использование недр. Инф. сб. М.: АОЗТ «Гео-информмарк», 2000.-Вып. 5.

137. Способ обработки твёрдосплавного породоразрушающего инструмента: А.С. № 1751931 СССР /Рябчиков С.Я., Мамонтов А.П., Чернов И.П. и др. //1990. ДСП (не публ.).

138. Способ обработки твёрдосплавного инструмента: Патент РФ № 1135087 /Мамонтов А.П., Рябчиков С.Я., Чернов И.П. и др. //1984. ДСП (не публ.).

139. Способ упрочнения твёрдосплавного инструмента: Патент РФ, № 2092282 / Мамонтов А.П., Рябчиков С.Я., Чернов И.П. // БИ. 1997. - № 28.

140. Способ упрочнения твёрдосплавного и алмазного инструмента для бурения горных пород: Патент РФ, № 2101456 /Рябчиков С.Я., Мамонтов А.П. /БИ. 1998. -№ 1.

141. Способ контроля качества твёрдосплавного и алмазного породоразрушающего инструмента: Патент РФ № 2146815 /Мамонтов А.П., Рябчиков С.Я., Чахлов Б .В., Чернов И.П. //БИ. 2000. - № 8.

142. Способ повышения износостойкости металлорежущего инструмента: Патент РФ № 2168393 /Мамонтов А.П., Рябчиков С.Я. //БИ.-2001. № 1.

143. Способ термической обработки инструмента. А.с. № 485161 СССР /Жмудь Е.С. // БИ. 1975. - № 35.

144. Способ исследования поверхности образцов полупроводниковых и диэлектрических материалов: А.С. № 1228003 СССР / Ермолаев В.А., Руднев С.В. //БИ.-1985.-№ 16.

145. Способ ионно-лучевой обработки изделий из твёрдых сплавов: Патент РФ № 2155243 /Пучкарёва Л.Н., Турова А.И. //БИ. 2000. - № 2.

146. Савельев В.А., Галицков Г.А., Курдюков А.С. Лазерное упрочнение бурового инструмента: Сборник /Лазеры в приборостроении и машиностроении. Пенза. -1990. - С. 39-40.

147. Саркисов А.Г., Гаврилов В.Н. Физико-химические основы электроалмазной обработки твёрдых сплавов //Электронная обработка материалов. -1966. -№ 6, С. 59-63.

148. Сулакшин С.С. Бурение геологоразведочных скважин. Учебник для вузов. М.: Недра, 1994. - 432 с.

149. Сулакшин С.С. Бурение геологоразведочных скважин. Справочное пособие. М.: Недра, 1991. - 334 с.

150. Сулакшин С.С., Рябчиков С.Я., Борисов К.И. Совершенствование технологии бурения скважин в Горловском угольном бассейне //Отчёт о НИР, Томск: ТПУ, № ГР 0280.02152. (М.: ВНТИЦентр, законч. работа) -1980.-85с.

151. Сулакшин С.С., Зварыгин В.И. Методика выбора оптимальных условий бурения. -Томск: ТГУ, Изв. ТПИ, т. 169. С. 48-52.

152. Старцев В.И., Ильичёв В.Я., Пустовалов В.И. Прочность и пластичность металлов и сплавов при низких температурах. М.: Металлургия, 1975. - 328 с.

153. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин /Под общ. ред. проф. Козловского Е.А. М.: Недра, 1984. - Том 1,2,- 750 с.

154. Тихонов Л.В., Кононенко В.А. Структура и свойства металлов и сплавов. Киев: Наукова думка, 1986. - 410 с.

155. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спечённых твёрдых сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 528 с.

156. Триандофилиди И.И., Кармалюк В.И. Повышение прочности сплава ВК15 вибрационной и термовибрационной обработками //Физ.-хим. механика материалов. 1974, № 1,- С. 117-118.

157. Туманов В.И. Свойства сплавов системы карбид вольфрама кобальт. - М.: Металлургия, 1971.-95 с.

158. Терминология теории упругости, испытаний и механических свойств материалов и строительной механики. Комитет технической терминологии. Вып. 14. Изд. АН , 1962. 32 с.

159. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986.512с.

160. Фастовский В.Г., Петровский Ю.В., Ровинский А.Е. Криогенная техника. 2-е изд. М.: Энергия, 1974. - 496 с.

161. Хает Г.Л. Прочность режущего инструмента. М.: Машиностроение, 1975.- 168 с.

162. Хименко В.Г. Упрочнение шарошечных долот Ш-59-К-ЦА в среде жидкого азота: Матер. Всесоюзн. сем. /Проблемы технокриологии в различных отраслях промышленности. Пенза, 1986. - С. 54-56.

163. Цыпин Н.В. Износостойкость композиционных алмазосодержащих материалов для бурового инструмента. Киев: Наукова думка, 1983. - 191 с.

164. Чапорова И.Н., Чернявский К.С. Структура спечённых твёрдыхсплавов. М.: Металлургия, 1975. - 248 с.

165. Чекалкии А.Т., Бутов В.И. Влияние криогенной обработки на ресурс алмазных коронок, армированных синтетическими алмазами: Сб. докл. /Материалы школы передового опыта ПГО «Запсибгеология». Новокузнецк, 1988.-С. 15-20.

166. Чернов И.П., Мамонтов А.П., Ботаки А.А. Аномальное воздействие малых доз ионизирующего излучения на металлы и сплавы //Атомная энергия. Т57. - Вып. 1, 1984. - С. 56-58.

167. Чернов И.П., Мамонтов А.П., Коротченко И.А. и др. Изменение структуры сплава ВК при воздействии малых доз гамма-излучения //Атомная энергия.-Т.57.-Вып. 12, 1984.-С. 59-71.

168. Чернов И.П., Мамонтов А.П., Коротченко В.А. и др. Радиационное упорядочение структуры несовершенных полупроводниковых кристаллов //ФТП, 1980. Т. 14. в.И.-С. 2271-2273.

169. Чернявский К.С., Травушкин Г.Г. Современные представления о связи структуры и прочности твёрдых сплавов WC-Co //Проблемы прочности, 1980.-№4- С. 11-19.

170. Чехоткин В.Ф. Исследование техники и технологии бурения геологоразведочных скважин и разработка нового поколения алмазного породоразрушающего инструмента. М.: ОАО - ВНИИОМГ, 1997. - 240 с.

171. Шалаев A.M. Действие ионизирующих излучений на металлы и сплавы. М.: Атомиздат, 1967. - 115 с.

172. Шалаев A.M. Свойства облученных металлов и сплавов. — М.: Атомиздат, 1985. 180 с.

173. Шаравин С.В., Горин В.Г. Оснастка для упрочнения бурового инструмента в среде жидкого азота //Тем. сборник треста «Востокбурвод». Новосибирск, 1985. - 28 с.

174. Щукин А. А., Рябчиков С .Я., Чернов И.П. Пути повышения износостойкости породоразрушающего инструмента для бурения скважин и шпуров //Сб. статей, Магадан: ПГО «Севвостгеология», 1986. - С. 17-21.

175. Эйгелес P.M. Основные направления исследований разрушения горных пород при бурении. В сб.: Разрушение горных пород при бурении скважин, Уфа, 1973, С. 11-16.

176. Эйгелес P.M., Стрекалова Р.В. Расчёт и оптимизация процессов бурения скважин. М.: Недра, 1977. - 200 с.

177. Яновский И.И., Токарев И.А., Патрикеева Э.М., Арцимович В.Н. -Повышение надёжности и долговечности горных машин и инструмента. М.: Недра, ВНИИПТУглемаш, 1984.- Сб. № 7, - С. 58-67.

178. Явление упорядочения структуры кристаллов малыми дозами ионизирующего излучения: Открытие РФ, диплом № 173 /Мамонтов А.П., Чер-данцев П.А., Чернов И.П. //БИ. 2001. - № 9.

179. Barden J, Cooper L. //Phys. Rew. 108. № 5, 1954.

180. Gurland J. The Fracture Strength of Sintered WC-Co Alloys in Relation to Composition and Particle Shacing. Trans. Met. Soc/ AIME, 1963, 227, № 10, c. 1146-1150.

181. Nakamura M., Gurland J. The Fracture Toughness of WC-Co Two-phase Alloys. A preliminary model. Met. Trans. A, 1980, 11, № 1, p. 141-146.

182. Wassermann G., Grewen J. Texturen metallischer Werkastoffe. Berlin: 2d. ed., Springer, 1962 (808 pages).

183. Spaht W. Einigt Betrachtungen zum Festigkeitsverhalten von Hartmet-allen. Metall, 1958, 12, № 10, S. 925-929.

184. Bock H., Hoffmann H., Blumenauer H. Mechanische Eigenschaften vom Wjlframkarbid Kobalt - Legierungen - Technik, 1976.- 31, № 1, S. 47-51.

185. Pfau H., Rix W. Uber den Gitterzustand und die Festigkeit des Wolfram-karbid Kornes im Hartmetallgefuge. - Z. - Vetallk., 1952. - 43, № 13, S. 440443.