ТВЕРДОСПЛАВНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ БУРОВЫХ ДОЛОТ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В АБРАЗИВНОЙ ИСТИРАЮЩЕЙ СРЕДЕ, И СПОСОБ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Материал твердосплавного упрочнения для использования в условиях интенсивного абразивного износа, сформированный на основе композита с металлической матрицей и включающий:
матрицу, сформированную из более мягкого аморфного нанокомпозиционного стального сплава и имеющую твердость по меньшей мере 60 ед. по Роквеллу, и
компонент, имеющий более высокую твердость, чем матрица.
2. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором матрица составляет примерно от 20 до 90 мас.% от композита на основе металлической матрицы, а твердый компонент составляет примерно от 10 до 80 мас.% от композита на основе металлической матрицы.
3. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором матрица составляет примерно 30 мас.% от композита на основе металлической матрицы, а твердый компонент составляет примерно 70 мас.% от композита на основе металлической матрицы.
4. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором матрица составляет примерно 40 мас.% от композита на основе металлической матрицы, а твердый компонент составляет примерно 60 мас.% от композита на основе металлической матрицы.
5. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором твердый компонент включает сферические зерна спеченного карбида вольфрама.
6. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором твердый компонент сформирован по меньшей мере из спеченного карбида вольфрама или литого карбида вольфрама.
7. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором твердый компонент сформирован по меньшей мере из сферических или дробленых частиц карбида вольфрама.
8. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором твердый компонент сформирован из по меньшей мере одного из материалов, включающих монокристаллический WC, макрокристаллический WC и поликристаллический WC.
9. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором твердый компонент включает сферические частицы литого карбида вольфрама.
10. Материал твердосплавного упрочнения по п.1, в котором частицы твердого компонента имеют размеры в интервале от -16 меш до +325 меш, а матрица имеет твердость по меньшей мере 65 ед. по Роквеллу.
11. Скважинный инструмент, включающий
корпус инструмента,
твердосплавное упрочнение на этом корпусе, для использования в условиях интенсивного абразивного износа, сформированное на основе композита с металлической матрицей и содержащее:
матрицу, сформированную из более мягкого аморфного нанокомпозиционного стального сплава, имеющего твердость по меньшей мере 60 ед. по Роквеллу, и
твердый компонент в этой матрице из более мягкого нанокомпозиционного стального сплава, имеющий более высокую твердость, чем у матрицы.
12. Скважинный инструмент по п.11, в котором матрица составляет примерно от 20 до 90 мас.% от композита на основе металлической матрицы, а твердый компонент составляет примерно от 10 до 80 мас.% от композита на основе металлической матрицы.
13. Скважинный инструмент по п.11, корпус которого имеет калибрующие области, опоры и конические шарошки, закрепленные с возможностью вращения на опорах, где каждая из конических шарошек имеет отходящие от нее стальные зубья, и при этом твердосплавное упрочнение расположено на по меньшей мере одном из элементов, включающих калибрующие области, опоры и стальные зубья.
14. Скважинный инструмент по п.11, в котором матрица составляет примерно 40 мас.% от композита на основе металлической матрицы, а твердый компонент составляет примерно 60 мас.% от композита на основе металлической матрицы.
15. Скважинный инструмент по п.11, в котором твердый компонент включает сферические зерна спеченного карбида вольфрама.
16. Скважинный инструмент по п.11, в котором твердый компонент сформирован по меньшей мере из спеченного карбида вольфрама или литого карбида вольфрама.
17. Скважинный инструмент по п.16, в котором твердый компонент сформирован по меньшей мере из сферических или дробленых частиц карбида вольфрама.
18. Скважинный инструмент по п.16, в котором твердый компонент включает по меньшей мере один из материалов, включающих монокристаллический WC, макрокристаллический WC и поликристаллический WC.
19. Скважинный инструмент по п.11, в котором твердый компонент включает сферические частицы литого карбида вольфрама.
20. Скважинный инструмент по п.11, в котором частицы твердого компонента имеют размеры в интервале от -16 меш до +325 меш, а матрица имеет твердость по меньшей мере 65 ед. по Роквеллу.
21. Способ формирования бурового долота, при осуществлении которого:
а) подготавливают конические шарошки с выступающими из них стальными зубьями,
б) наносят на эти стальные зубья твердосплавное упрочнение для использования в условиях интенсивного абразивного износа, сформированное на основе композита с металлической матрицей и включающее матрицу, сформированную из более мягкого аморфного нанокомпозиционного стального сплава с твердостью по меньшей мере 60 ед. по Роквеллу, и твердый компонент в этой матрице из более мягкого нанокомпозиционного стального сплава, имеющий более высокую твердость, чем матрица, и
в) прикрепляют конические шарошки на корпус бурового долота с возможностью их вращения.
22. Способ по п.21, в котором при осуществлении шага (б) наносят твердосплавное упрочнение на стальные зубья, используя технологию наплавки, выбранную из группы, состоящей из импульсной плазменно-дуговой наплавки (ПДН), непрерывной ПДН, импульсной наплавки вольфрамовым электродом в инертном газе (МИГ), непрерывной МИГ наплавки, импульсной наплавки вольфрамовым электродом в инертном газе (ВИГ), непрерывной ВИГ наплавки и кислородно-ацетиленовой наплавки.
23. Способ по п.21, в котором обеспечивают матрицу, составляющую примерно от 20 до 90 мас.% от композита на основе металлической матрицы, и твердый компонент, составляющий примерно от 10 до 80 мас.% от композита на основе металлической матрицы.
24. Способ по п.21, в котором твердый компонент выбирают из группы, состоящей из спеченного карбида вольфрама, литого карбида вольфрама, сферических зерен из спеченного карбида вольфрама, сферических частиц карбида вольфрама, дробленого карбида вольфрама, монокристаллического WC, макрокристаллического WC и поликристаллического WC.
25. Способ по п.21, в котором используют твердый компонент, включающий сферический литой карбид вольфрама, и частицы твердого компонента имеют размеры в интервале от -16 меш до +325 меш, а матрица имеет твердость по меньшей мере 65 ед. по Роквеллу.