Изучение долотной стали методом рентгеноструктурного анализа

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1 Описание рассматриваемого материала 4

2 Возникновение и свойства рентгеновского излучения 6

2.1 Возникновение и свойства рентгеновского излучения 6

2.2 Взаимодействие рентгеновских лучей с кристаллами 10

2.3 Модель Вульфа-Брэгга 11

2.4 Рентгеновские трубки 13

2.5 Выбор анода для исследования материала 14

2.6 Методы рентгеновской съёмки кристаллов 14

2.7 Подготовка образца для исследования на рентгеновском аппарате 19

2.8 Схема устройства типа ДРОН 20

2.9 Типы структур металлов 22

2.10 Фильтрование рентгеновских лучей 25

3 Рентгенофазовый анализ 27

Заключение 29

Список используемой литературы 30

ВВЕДЕНИЕ

Исследования структуры металлов и сплавов с помо­щью современных дифракционных методов позволяют выявить ресурсы улучшения механических и других эксплуатационных характеристик материала. Требова­ния практики, с одной стороны, и развитие рентгенов­ских и электроннооптических методов, с другой, приво­дят к тому, что методы анализа структуры оказываются не только методами исследования, но и методами конт­роля качества металлических материалов, а также тех­нологических процессов их получения и обработки.

В настоящее время на рынке металлопродукции сформировался большой спрос на буровые марки стали типа 14ХН3МА, это связано с бурным развитием металлоёмкой ресурсодобывающей промышленности. Буровые долота являются основным инструментом, с помощью которого ведется бурение скважин в нефтяной и газовой промышленности, на карьерах по добычи угля и руд черных и цветных металлов, а также в строительстве.

Буровые долота предназначены для разрушения горной породы и образования ствола скважин, и работают в крайне тяжелых условиях. От работоспособности долота зависят основные технико-экономические показатели проводки скважин. Из-за жёсткости условий эксплуатации изделий из буровых марок сталей к ним предъявляется ряд высоких требований по многим показателям качества, таким как: качество поверхности, макроструктура, неметаллические включения, комплекс механических свойств, прокаливаемость. Ужесточение требований к металлургическому качеству, точнее к контролю металлургических переделов, их технологических особенностей обусловлено тем, что была надежно установлена зависимость служебных свойств сталей от технологии и режимов плавки, раскисления, разливки, прокатки, термической обработки, изменяющих макро- и микроструктуру, количество и форму, и расположение неметаллических включений.

1 Описание рассматриваемого материала

Долотная сталь должна обеспечить твердую режущую кромку, оставаясь в остальной части долота достаточно вязкой, чтобы предотвратить возможность поломки долота в скважине.

Образцы металла готовят из долотных сталей или твердого сплава, т.е. из того материала, по отношению к которому определяют абразивность пород. При определении абразивности испытания проводят с промывкой водой.

При изыскании оптимального состава долотных сталей необходимо учитывать не только специфику изнашивания и его закономерности, но и условия работы буровых шарошечных долот и особенности их конструкции. Как уже отмечалось, клиновидные зубья фрезеруются на конусе шарошки и составляют одно целое с ее корпусом.

Таблица 1 Массовая доля элементов, % по ТУ 3-102-80

содержание элементов, %
C	Si	Mn		Cr	Ni	Mo	Cu	S	P
0,14	0,33	0,54	1,3		3,23	0,11	0,17	0,006	0,013

Режимы термической обработки образцов

1-я закалка 890±10^о С в масло; 2-я закалка 810±10^о С в масло. Отпуск 185±15^о С с охлаждением на воздухе

Таблица 2 Механические свойства стали по ТУ 3-102-80

σт , кгс/мм2	σв , кгс/мм2	δ, %	ψ, %	KCU, кгс·м/см2
125	132	12,5	59	11,6

На определенном этапе работы долота и при определенных режимах и условиях бурения абразивный износ может быть ведущим видом изнашивания опоры. В процессе бурения через зазоры в опоре непрерывно циркулирует промывочная жидкость, содержащая абразивные частицы. Абразивные частицы глинистого раствора и разбуриваемой породы, попадая с потоком жидкости на трущиеся поверхности опоры, вызывают абразивный износ путем микрорезания и микроцарапания и в результате прямого внедрения. Различные схемы взаимодействия абразивных частиц с поверхностями трения обуславливают различные, по существу, виды изнашивания. За время работы долота на забое твердость постепенно падает, а интенсивность износа в связ

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать