在對石油、天然氣和其他自然資源進行勘探鑽探時,通常需要使用超硬材料製成的鑽頭穿透堅硬的地下岩層。由工業或天然金剛石製成的鑽頭專為此類作業而設計,在極端溫度和壓力條件下製造,以獲得最大的硬度和耐用性。這兩個功能都是在這種磨蝕性高速環境中衡量性能的關鍵指標。
為了保持競爭力,鑽井公司努力最大限度地提高鑽頭穿透岩石的速度。過早磨損或損壞的鑽頭可能會導致此過程減慢。為了減少昂貴的維護成本並提高鑽井效率,製造商在材料、設備和研發實驗室方面進行了大量投資。衝擊測試儀是這些實驗室中用於比較鑽頭材料成分、切削結構和製造工藝的工具之一。
測試配置和程序
鑽頭以大約 45° 的角度固定在根據行業開發的定制夾具中。使用配有 222 kN tup(數據採集系統)、Impact 軟件和定制 tup 插入件的落塔來執行測試。由於樣品的韌性,鎚頭插入物被設計成允許插入和移除硬質合金壓頭,每次沖擊後都必須更換硬質合金壓頭。
每個鑽頭都受到撞擊,直到出現明顯的故障跡象——鑽頭表面開裂、變色或材料從表面掉落。衝擊能量是所用測試方法中的控制因素,因為客戶有興趣找出鑽頭失效的累積能量水平。