[发明专利]具有高顺应性的表面硬化材料

权利要求书

1.一种增加钻头耐久性的方法，所述方法包括：

(a)提供表面硬化基体材料的易弯薄板，所述表面硬化基体材料的易弯薄板包括与第一成分组合的镍铬基体，所述第一成分选自由球形烧结碳化钨、球形铸造碳化钨和金属玻璃组成的组；

(b)将表面硬化基体材料薄板放置在钻头的预选定表面上；以及

(c)将表面硬化基体材料薄板熔接到钻头上。

2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)通过在大约2100华氏度炉中加热钻头和表面硬化基体材料薄板而完成。

3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)通过在大约2100华氏度炉中加热钻头和表面硬化基体材料薄板持续大约五分钟到大约十分钟的时间而完成。

4.如权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)中，位于表面硬化基体材料薄板的表面上的粘合剂在步骤(c)之前将表面硬化基体材料薄板相对于钻头的预选定表面固定在适当位置。

5.如权利要求1所述的方法，其中预选定表面包括外保径面。

6.如权利要求1所述的方法，其中预选定表面包括在一对钻头刀片之间的沟槽表面。

7.如权利要求1所述的方法，其中表面硬化基体材料还包括第二成分，所述第二成分先前没有选作第一成分，所述第二成分选自由球形烧结碳化钨、球形铸造碳化钨、金属玻璃、微晶碳化钨和粗晶碳化钨组成的组。

8.如权利要求7所述的方法，其中表面硬化基体材料还包括第三成分，所述第三成分先前没有选作第一成分或第二成分，所述第三成分选自由球形烧结碳化钨、球形铸造碳化钨、金属玻璃、微晶碳化钨和粗晶碳化钨组成的组。

9.如权利要求1所述的方法，其中钻头是刮刀钻头。

10.如权利要求1所述的方法，其中钻头是三牙轮钻头。

11.一种增加刮刀钻头的耐久性的方法，所述刮刀钻头具有多个刀片和形成在每一对相邻刀片之间的沟槽，每一个所述刀片具有带切削元件的切削区和无切削元件的保径面，所述方法包括：

(a)提供表面硬化基体材料薄板，所述表面硬化基体材料薄板包括与第一成分组合的镍铬基体，所述第一成分选自由球形烧结碳化钨、球形铸造碳化钨和金属玻璃组成的组；

(b)将表面硬化基体材料薄板切削成对应于刮刀钻头的预选定表面的型板；

(c)将所述型板粘附到刮刀钻头的预选定表面上；以及

(d)加热带有粘附到其上的型板的钻头，以便将型板结合到刮刀钻头上。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述预选定表面包括保径面。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述预选定表面包括保径面和沟槽。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述表面硬化基体材料还包括第二成分，所述第二成分先前没有选作第一成分，所述第二成分选自由球形烧结碳化钨、球形铸造碳化钨、金属玻璃、微晶碳化钨和粗晶碳化钨组成的组。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述表面硬化基体材料还包括第三成分，所述第三成分先前没有选作第一成分或第二成分，所述第三成分选自由球形烧结碳化钨、球形铸造碳化钨、金属玻璃、微晶碳化钨和粗晶碳化钨组成的组。

16.一种土钻钻头，所述土钻钻头包括：

钻头本体，具有在其下端的钻头端面和开口朝向钻头端面的喷嘴，所述喷嘴用于从钻头本体的内部排出钻井液；

多个刀片，所述多个刀片形成在钻头端面上并从钻头端面上突出，所述多个刀片从钻头端面的中心部分向在钻头本体外围的保径区域径向地向外延伸，每片刀片在其上带有多个切削刃，而且每一对刀片形成在其间延伸的沟槽，所述沟槽用作钻井液和钻屑的通道；

被结合到钻头本体的表面上的表面硬化材料层，所述表面硬化材料的厚度基本均一而且无焊道，所述表面硬化材料包括与第一成分组合的镍铬基体，所述第一成分选自由球形烧结碳化钨、球形铸造碳化钨和金属玻璃组成的组；以及

结合区，所述结合区位于表面硬化材料层和钻头本体的与表面硬化材料层结合的表面之间。