1. ドリル本体材質の選択
過酷な作業環境では、硬度、強度、靱性、耐衝撃性、耐摩耗性、耐疲労性などが高度に要求されます。DTHドリルビット体。各部品の性能要件を考慮すると、ドリル本体全体の材質選択は以下の要件を満たす必要があると考えられます。
(1) 高い表面硬度により耐摩耗性が向上し、良好な芯靱性により耐衝撃性が向上します。
脆性破壊や疲労破壊を避けるために、材料は良好な破壊靱性、疲労強度、破壊強度を備えている必要があります。
(2) 焼入性が高い。
ボディの各部分の異なる性能要件を満たすには、表面降伏強度を向上させ、合金歯に対する歯穴の固定力を向上させ、さらにコアの降伏強度と靭性を向上させることが有益です。
(3) 地下の岩石層でガスや液体に遭遇した場合でも、一定の腐食に耐えることができます。
(4) 一定の高温では、材料の硬度は安定しており、軟化しにくい。
（５）良好な鍛造性能、熱処理後の小さな残留応力などの良好な加工性能。
(6) 高い冶金品質、良好な構造均一性、不純物が少なく、特にリン含有量が低く、均一な炭化物。
したがって、加工性能が良く、材料コストが低く、上記の要件を満たすには、42CrM0が適しています。
2. DTH ドリルビット衝撃端面
DTHビット衝撃端面の破損形態は主に衝撃疲労です。寿命を延ばすためには以下のような方法が考えられます。
(1) 表面粗さを低減し、接触精度を向上させ、衝撃時の局所的な応力集中と応力ピークを軽減します。
(2) ピストンと衝撃端面の硬度関係を合理的に一致させます。ドリルビットの交換時にピストンも交換する必要がある現状を変えるには、ピストンの寿命を改善することを優先する必要があります。
3. スプライン
(1) スプラインの適切なクリアランスと均一性を確保するために、設計要件に従って加工が厳密に実行されます。
(2) 表面浸炭焼入れを行って表面硬度を高め、耐塑性変形や衝撃疲労に対する耐性を持たせます。
(3) 表面粗さを低減し、接触精度を向上させます。
(4) スプラインの断面積を大きくすることで、ダウンザホールドリルビットの強度を高めることができます。
4. ドリルビット合金柱の選択
ドリルビットの寿命を延ばすためには、次の 3 つの要件に従って超硬合金材種を選択する必要があります。
(1) 掘削技術パラメータによる。高周波および低衝撃の穴あけには、モリブデン含有量の高い合金がよく使用されますが、低周波および高衝撃の穴あけには、靭性が要求され、結合性の高いモリブデン含有量の合金がよく使用されます。
(2) さまざまな岩層の岩相による。一般的な岩石層では、耐摩耗性と衝撃効果を高めるために、コバルト含有量の少ない超硬合金が選択されます。硬い岩石層の場合、衝撃靱性を向上させ、脆性破壊を回避するために、コバルト含有量の高い超硬合金が選択されます。
(3) 異なる位置の合金柱の加工特性に応じた選択。エッジ合金カラムと中間合金カラムにかかる力が異なるため、エッジ合金カラムのコバルト含有量は低くなり、耐摩耗性が向上します。中央のエッジの合金柱は、耐衝撃性を向上させるためにコバルト含有量が高くなります。
異なるグレードの合金柱を組み合わせることで、使用要件を満たしながら超硬合金の相対的な消費量を削減し、コストを削減できます。通常の超硬合金の性能と比較して、超微粒子超硬合金およびナノコンポジットは、高い硬度と優れた耐摩耗性を備えているだけでなく、より高い強度と靭性も備えています。
