DZ∕T 0366-2021 地質(zhì)巖心鉆探金剛石鉆頭檢測(cè)規(guī)范

中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)巖芯鉆探金剛石鉆頭檢測(cè)規(guī)范中華人民共和國(guó)自然資源部發(fā)布前言 Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 1 1 25金剛石鉆頭檢測(cè) 25.1鉆頭幾何尺寸的檢測(cè) 2 35.3金剛石鉆頭胎體性能的檢測(cè) 6 附錄A(規(guī)范性)金相試樣的制備 附錄B(資料性)鉆頭胎體的孔隙度×100參考圖 參考文獻(xiàn) IⅡ1參見(jiàn)GB/T16950—2014中第4章的規(guī)定。e)檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合DZ/T0277—2015中第6章的規(guī)定。2a)扭矩錘(結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3);b)絲底塞規(guī)通規(guī)；d)光滑塞規(guī)通規(guī)；f)中徑塞規(guī)通規(guī)3455.3金剛石鉆頭胎體性能的檢測(cè)5.3.1胎體抗沖蝕性檢測(cè)胎體抗沖蝕性試樣的制備試樣的制備步驟如下：a)依據(jù)胎體所需要配方及制造方法(熱壓、無(wú)壓)制備如圖4所示的標(biāo)準(zhǔn)試樣；b)試樣表面用80#砂紙打磨，除去表面黏結(jié)的石墨；c)用無(wú)水酒精或丙酮將試樣表面擦洗干凈。圖4胎體抗沖蝕性試樣檢測(cè)環(huán)境條件溫度：20℃~25℃?？諝庀鄬?duì)濕度：20%～30%。檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)設(shè)備包括：a)沖蝕試驗(yàn)機(jī)(圖5);6圖5沖蝕試驗(yàn)機(jī)7b)將烘干后的試樣置于感量0.1mg電子天平上稱(chēng)重(W?);c)添加磨料：取3kg磨料(60#石英砂)和15L水放入儲(chǔ)箱14。添加磨料時(shí)，可將磨料倒在工作f)放入干燥箱中75℃烘1h;計(jì)算方法和公式按公式(1)計(jì)算抗沖蝕性指標(biāo)： (1)Z——抗沖蝕性指標(biāo)，單位為立方厘米(cm3);5.3.2胎體耐磨性的檢測(cè)胎體耐磨性試樣的制備a)依據(jù)鉆頭胎體的配方及制造方法(熱壓、無(wú)壓)制備如圖6所示的標(biāo)準(zhǔn)試樣；b)將制備好的試樣夾緊于耐磨試驗(yàn)機(jī)(見(jiàn)圖7)的卡頭上進(jìn)行初磨，直至試樣被磨端面全部與砂紙均勻接觸為止c)將初磨后的試樣用無(wú)水酒精和丙酮擦洗干凈。④④圖6胎體耐磨性試樣檢測(cè)設(shè)備8a)耐磨試驗(yàn)機(jī)(見(jiàn)圖7);c)80#標(biāo)準(zhǔn)砂紙。檢測(cè)方法a)將擦洗干凈的試樣放入干燥箱中，溫度設(shè)定為75℃,烘干30min;b)將烘干的試樣放在感量0.1mg電子天平上稱(chēng)重為W?;c)將試樣2固定在耐磨試驗(yàn)機(jī)卡頭4上，試樣與回轉(zhuǎn)盤(pán)上標(biāo)準(zhǔn)砂紙1接觸(見(jiàn)圖7);d)裝有標(biāo)準(zhǔn)砂紙的圓盤(pán)以120r/min的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)；e)卡頭上的試樣在標(biāo)準(zhǔn)砂紙上做前進(jìn)g)將烘干后并冷卻的樣品放在感量0.1mg電子天平上進(jìn)行稱(chēng)重W?。計(jì)算方法和公式 (2)5.3.3試樣抗彎強(qiáng)度的檢測(cè)抗彎強(qiáng)度試樣的制備9a)依據(jù)鉆頭胎體所需要的配方及制造方法(熱壓、無(wú)壓)制備如圖8所示的試樣；b)將抗彎強(qiáng)度試樣表面的石墨用80#砂紙清除干凈；c)將支撐試樣的夾具用無(wú)水酒精或丙酮擦洗干凈。圖8胎體抗彎強(qiáng)度試樣檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)設(shè)備包括：a)胎體抗彎強(qiáng)度測(cè)試夾具(見(jiàn)圖9);b)100kN電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(見(jiàn)圖10)。1——硬質(zhì)合金上壓塊；2——抗彎試樣；5——上壓板；6——導(dǎo)桿；7——彈簧；8——底座。圖9胎體抗彎強(qiáng)度測(cè)試夾具2——移動(dòng)橫梁4——壓盤(pán)；7——遙控盒9——右防護(hù)罩。圖10電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)環(huán)境條件.1空氣相對(duì)濕度小于或等于80%。.3電壓波動(dòng)不超過(guò)額定電壓的10%。檢測(cè)方法a)在電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上安裝好胎體抗彎強(qiáng)度測(cè)試夾具，如圖10所示；b)將被測(cè)的抗彎試樣2(見(jiàn)圖9)放置于抗彎強(qiáng)度測(cè)試夾具中；e)調(diào)整好試樣在抗彎強(qiáng)度測(cè)試夾具中的位置，在計(jì)算機(jī)上選擇移動(dòng)橫梁2(見(jiàn)圖10)的移動(dòng)速度為h)進(jìn)入數(shù)據(jù)分析界面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理；i)將處理結(jié)果打印或存盤(pán)。計(jì)算方法和公式胎體試樣抗彎強(qiáng)度按公式(3)計(jì)算： (3)L試樣支點(diǎn)間距，單位為毫米(mm),L=24mm(如圖9中支點(diǎn)3之間的距離);5.3.4胎體沖擊韌性的檢測(cè)胎體沖擊韌性試樣的制備依據(jù)胎體所需要的配方及制造方法(熱壓、無(wú)壓)制備如圖11所示的試樣。檢測(cè)設(shè)備擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)示意見(jiàn)圖12。圖12擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)示意檢測(cè)方法a)將待測(cè)的沖擊試樣平放在如圖12的兩個(gè)砧座4上，并挨緊砧座4,選擇擺錘沖擊力矩17N·m;沖擊韌性計(jì)算公式如下 (4)5.4鉆頭技術(shù)要求參數(shù)的檢測(cè)5.4.1鉆頭胎體裂紋的檢測(cè)鉆頭胎體試樣的檢測(cè)準(zhǔn)備.1溫度：20℃~40℃。x——孔隙度數(shù)值用“%”表示，x值應(yīng)不超過(guò)0.5%(要求高孔隙度的特殊胎體除外);A視場(chǎng)內(nèi)孔隙的總面積，單位為平方毫米(mm2);B視場(chǎng)的總面積，單位為平方毫米(mm2)。5.4.3鉆頭胎體與螺紋同軸度檢測(cè)檢測(cè)的設(shè)備檢測(cè)的設(shè)備包括：a)偏擺儀；b)精密車(chē)床；c)螺紋塞規(guī)；d)螺紋環(huán)規(guī)；e)游標(biāo)卡尺。內(nèi)螺紋同軸度、不圓度和垂直度檢測(cè)方法檢測(cè)方法如下：a)將內(nèi)螺紋鉆頭擰緊在塞規(guī)上；b)調(diào)整好偏擺儀兩個(gè)頂尖之間的距離，以能頂緊螺紋塞規(guī)的頂尖孔，并能轉(zhuǎn)動(dòng)塞規(guī)為準(zhǔn)；c)將百分表的測(cè)量端壓在鉆頭無(wú)金剛石胎體部分，進(jìn)行同軸度測(cè)量，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)鉆頭，讀取百分表上的最大值和最小值；d)將百分表的測(cè)量端壓在鉆頭胎體的端部，進(jìn)行垂直度測(cè)量，每個(gè)胎塊上測(cè)一個(gè)點(diǎn)，分別在百分表e)用游標(biāo)卡尺測(cè)量鉆頭外徑進(jìn)行不圓度測(cè)量，每轉(zhuǎn)動(dòng)60°測(cè)量一次，讀取三次的測(cè)量結(jié)果。外螺紋同軸度、不圓度和垂直度檢測(cè)方法檢測(cè)方法如下：a)將螺紋環(huán)規(guī)卡在精密車(chē)床的三爪上，以螺紋的止口找正，以端面找垂直度；b)將鉆頭擰緊在環(huán)規(guī)內(nèi)；c)將百分表的測(cè)量頭放在鉆頭胎體空白部分，測(cè)量同軸度，轉(zhuǎn)動(dòng)三爪卡盤(pán)，讀取百分表上的最大值和最小值；d)將百分表測(cè)量頭放在鉆頭胎體的端部，測(cè)量垂直度，每個(gè)胎塊測(cè)一個(gè)點(diǎn)，分別在百分表上讀一個(gè)數(shù)，取數(shù)中的最大值和最小值；e)用游標(biāo)卡尺測(cè)量鉆頭外徑進(jìn)行不圓度測(cè)量，每轉(zhuǎn)動(dòng)60°測(cè)量一次，讀取三次的測(cè)量結(jié)果。檢測(cè)結(jié)果.1鉆頭同軸度：用讀取的最大值減去最小值，即為同軸度的偏差，應(yīng)符合表1的要求。.2鉆頭垂直度：用讀取的最大值減去最小值，即為垂直度的偏差，應(yīng)符合表1的要求。.3鉆頭不圓度：用讀取的最大值減去最小值，即為不圓度的偏差，應(yīng)符合表1的要求。同軸度誤差、不圓度誤差.2鉆頭端部鑲嵌的金剛石脫粒數(shù)量除以鉆頭端部金剛石鑲嵌的總顆粒數(shù)，數(shù)值小于或等于1%。a)全洛氏硬度計(jì)(見(jiàn)圖13):20～70HRC、20～100HRB;圖13全洛氏硬度計(jì)圖14“V”形支架.1溫度：20℃~25℃。b)將圖14的“V”形支架放于圖13硬度計(jì)的樣品臺(tái)4上；的壓頭3;保持時(shí)間恢復(fù)時(shí)間圖15顯示屏工a)待測(cè)試樣按照表2加工為如圖17所示試樣；試樣由胎體1和夾尾3組成；表2檢測(cè)試樣尺寸DLt圖17鉆頭胎體與鋼體黏結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)試樣檢測(cè)設(shè)備為20000N·m扭力試驗(yàn)機(jī)，見(jiàn)圖18。圖1820000N·m扭力試驗(yàn)機(jī)b)將檢測(cè)樣品的胎體部分夾在圖18中三爪卡盤(pán)1上，將圖17中夾尾3夾在圖18的夾具2上；c)啟動(dòng)扭力試驗(yàn)機(jī)，控制加載速度在0擋～18擋上，扭力機(jī)扭轉(zhuǎn)直至達(dá)到表3所示額定扭矩值，觀(規(guī)范性)金相試樣的制備A.1試樣規(guī)格與要求試樣為圓柱體，規(guī)格為φ6mm×8mm。試樣表面粗糙度要求達(dá)到R,0.2,不允許有磨痕和其他缺陷。A.2試樣制備A.2.1粗磨試樣用60井～80#軟質(zhì)碳化硅砂輪磨削，最少應(yīng)磨去2mm～3mm厚。磨制斷面時(shí)，只需將斷面磨平即可。在磨削過(guò)程中試樣磨至發(fā)熱時(shí)，在空氣中冷卻，不要放在水中冷卻，以免產(chǎn)生裂紋。A.2.2鑲嵌粗磨后試樣用硫黃鑲?cè)腓倶尤?見(jiàn)圖A.1中9)內(nèi)，所有試樣的磨制面應(yīng)在一個(gè)平面上，而且各試樣之間或試樣與鑲樣圈壁之間應(yīng)有一定距離(5mm)。6-—軸；圖A.1磨樣裝置步驟如下：a)細(xì)磨的目的在于消除粗磨留下的磨痕，從而獲得平整而無(wú)磨痕的磨面；b)細(xì)磨在圖A.1所示的裝置上進(jìn)行；c)細(xì)磨時(shí)的研磨劑有兩種：一種是含有碳化硅(SiC)(碳化硅的粒度為120#～180#)的高錳酸鉀(KMnO?)飽和溶液；另一種是180#～220#的碳化硼(B?C)與煤油(或變壓器油)的混合物；d)細(xì)磨時(shí)應(yīng)將粗磨的磨痕完全除去后，再進(jìn)行拋光加工。A.2.4拋光b)拋光在圖A.1所示的裝置上進(jìn)行，在磨盤(pán)10上墊以帆布；拋光劑采用含有適量細(xì)粒氧化鋁f)拋光亦可在由85%的Al?O?(>150#)和15%的橡膠混合物壓制而成的橡膠盤(pán)上進(jìn)行；a)精磨要得到一個(gè)鏡面般光亮的磨面(表面粗糙度為R,0.2);b)精磨是在裝有呢子的磨盤(pán)(見(jiàn)圖A.1中10)上進(jìn)行；采用顆粒小于3