Контактне руйнування тіл кочення відкритих опор тришарошкових бурових доліт у водних середовищах

Abstract

Проаналізовано утворення корозійних уражень впродовж простою бурового долота в експлуатації і низьку тріщиностійкість високоміцної сталі за дії водного середовища, які спричиняють втрату роботоздатності пари кочення бурового долота. Досліджено залежність між структурою високоміцної сталі 55СМ5ФА роликів опор доліт і її короткочасною тріщиностійкістю з урахуванням впливу на неї води, при цьому зі зниженням в’язкості руйнування сталі негативний вплив середовища на опірність поширенню тріщин посилюється. Оптимальною структурою сталі роликів є дрібнозернистий мартенсит з ∼1% трооститу з твердістю HRC 56…58. Для гальмування корозійно-механічного руйнування доліт рекомендовано їх консервувати впродовж простоїв між бурінням змащуванням не тільки ніпельної частини, але і відкритих опор долота.

Оценены коррозионные повреждения во время простоя бурового долота в эксплуатации и выявлено низкую трещиностойкость высокопрочной стали при воздействии водной среды как факторов потери работоспособности пары качения долота. Исследована зависимость между структурой высокопрочной стали 55СМ5ФА роликов опор долот и ее кратковременной трещиностойкостью с учетом влияния на нее воды. Установлено, что с понижением вязкости разрушения стали отрицательное влияние среды на сопротивление развитию трещины усиливается. Оптимальной структурой стали роликов является мелкозернистый мартенсит с 1% троостита с твердостью HRC 56…58. Для ослабления коррозионно-механического разрушения долот рекомендуется их консервация во время простоев в бурении смазкой не только ниппельной части, но и открытых опор долота.

Formation of corrosion damages during shutdowns in the boring process and low crack growth resistance of high-strength steel under action of aqueous environment as a factor of workability loss of rock bits rolling pairs have been considered. The dependence between the structure of 55СМ5ФА high-strength steel of rollers of rock bits bearings and its crack growth resistance with account of the effect of water is investigated. It is shown that the negative effect of environment on crack growth resistance increases with the decrease of steel fracture toughness. The optimal structure of rollers is fine-grain martensite with troostite of 1% and HRC 56...58 hardness. For weakening of the corrosive-mechanical fracture of rock bits it is recommended to conserve them during shutdowns in the boring process by lubrication of not only a nippel part but also of the open bearings of bits.