Influence mechanism of hard brittle grits on the drilling performance of diamond bit

Cet article tente d'améliorer l'efficacité de forage du foret de diamant dans les formations dures et complexes en ajoutant une concentration appropriée de grains durs et fragiles dans la matrice. A cet effet, le matériau le plus adapté à grains durs et fragiles a été sélectionné, les effets des grains durs et fragiles sur les caractéristiques d'usure de la matrice ont été étudiés par des expériences de forage et d'un examen au microscope électronique à balayage (SEM), et l'impact des distributions de grains sur la performance de coupe de seul diamant a été discuté en détails. Les résultats expérimentaux et d’analyse montrent que 300 µm de SiC est le matériau le plus approprié pour les grains durs et fragiles; le foret de diamant le plus efficace doit avoir une taille de diamant de 45/50 mesh US, la concentration en diamant de 67%, la concentration en grain dur et fragile de 37% et une dureté de matrice de 15 (dureté Rockwell HRC). On constate également que le modèle de distribution des grains durs et fragiles de la matrice a une incidence directe sur les performances de coupe et le mode de défaillance du diamant unique, et l’impact des grains durs et fragiles sur les performances de forage correspond à l’effet combiné des grains suivant différentes distributions. Les résultats de la recherche apportent un nouvel éclairage sur l'amélioration de foret de diamant dans l'ingénierie réelle. This paper attempts to improve the drilling efficiency of diamond bit in hard and complex formation by adding a proper concentration of hard brittle grits into the matrix. For this purpose, the most suitable material for hard brittle grits was selected, the effects of hard brittle grits on matrix wear features were studied through drilling experiments and scanning electron microscope (SEM) examination, and the impact of grit distributions on the cutting performance of single diamond was discussed in great details. The experimental and analysis results show that 300μm SiC is the most suitable material for hard brittle grits; the most efficient diamond bit should have a diamond size of 45/50 US mesh, diamond concentration of 67%, hard brittle grit concentration of 37% and matrix hardness of 15 (Rockwell hardness, HRC). It is also found that the distribution pattern of hard brittle grits in the matrix directly bears on the cutting performance and failure mode of single diamond, and the impact of hard brittle grits on drilling performance is the combined effect of the grits obe