แท่นเจาะหิน การบำบัดคาร์บอนและการชุบแข็งพื้นผิว: กระบวนการ ประสิทธิภาพ และคู่มือไอออน
แท่งเจาะสำหรับแท่นขุดเจาะหินแบ่งออกเป็นสองประเภทหลักตามกระบวนการเสริมความแข็งแรงพื้นผิว ได้แก่ การอบชุบด้วยคาร์บูไรซิ่งและการอบชุบแข็งพื้นผิว ทั้งสองวิธีนี้มีความแตกต่างกันอย่างมากในวิธีการและคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ
I. ความแตกต่างในกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน
• การอบชุบด้วยคาร์บอน: กระบวนการนี้โดยทั่วไปจะดำเนินการในเตาเผาหลุมภายใต้บรรยากาศที่อุดมด้วยคาร์บอน แท่งเจาะจะถูกสัมผัสกับอุณหภูมิและระยะเวลาที่กำหนด ซึ่งทำให้พื้นผิวของแท่งเจาะ ซึ่งรวมถึงตัวแท่งเจาะด้านนอกและผนังด้านในของหลุมน้ำ สามารถดูดซับอะตอมของคาร์บอน ก่อให้เกิดชั้นคาร์ไบด์ที่มีความแข็งสูงและทนต่อการสึกหรอ จากนั้นจึงทำการชุบแข็งและอบคืนตัวด้วยอากาศ แท่งเจาะที่ได้จะมีความแข็งผิว เอชอาร์ซี 58-60 ในขณะที่แกนกลางยังคงมีความแข็งต่ำกว่า (ประมาณ เอชอาร์ซี 43) ซึ่งช่วยรักษาสมดุลระหว่างความต้านทานการสึกหรอบนพื้นผิวที่ยอดเยี่ยมกับความเหนียวของแกนกลางที่แข็งแกร่ง
• การชุบแข็งผิว: วิธีการนี้ใช้การให้ความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำความถี่สูงเป็นหลัก เพื่อให้ความร้อนอย่างรวดเร็วและเฉพาะจุดบนพื้นผิวของแท่งเจาะ จากนั้นจึงทำการชุบแข็งและอบคืนตัว วัตถุประสงค์คือการสร้างชั้นชุบแข็งบนพื้นผิวโดยตรงคล้ายกับการชุบคาร์บูไรซิ่ง โดยให้ความแข็งถึง 58-60 เอชอาร์ซี ที่น่าสังเกตคือ บริเวณที่เชื่อมต่อแบบเกลียว ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดความเค้นสะสมและต้องการความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น มักจะผ่านการอบชุบด้วยความร้อนแบบพิเศษเพิ่มเติม เช่น การชุบแข็งความถี่สูงทุติยภูมิหรือการอบคืนตัวด้วยการเหนี่ยวนำ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานในบริเวณที่สำคัญเหล่านี้
ครั้งที่สอง. ความแตกต่างในลักษณะประสิทธิภาพ
• ความเหนียว: โดยทั่วไปแล้ว แท่งสว่านที่ชุบแข็งผิวจะถือว่ามีความเหนียวโดยรวมที่เหนือกว่าแท่งสว่านที่ชุบคาร์บูไรซิ่ง ข้อดีนี้มาจากวัสดุแกนที่หลีกเลี่ยงกระบวนการคาร์บูไรซิ่ง ซึ่งช่วยรักษาความยืดหยุ่นได้ดีกว่า
• อายุการใช้งานและความทนต่อการสึกหรอ: อย่างไรก็ตาม แท่งเจาะที่ชุบแข็งผิวโดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานความล้าสั้นกว่าแบบที่ชุบด้วยคาร์บอน ในทางตรงกันข้าม แท่งเจาะที่ชุบด้วยคาร์บอนจะได้รับประโยชน์จากการยึดเกาะที่แข็งแรงระหว่างชั้นที่ชุบด้วยคาร์บอนและวัสดุฐาน พร้อมด้วยชั้นที่ชุบแข็งที่ลึกกว่า ส่งผลให้มีความทนทานต่อการสึกหรอและความทนต่อความล้าที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม กระบวนการชุบด้วยคาร์บอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการควบคุมความลึกของชั้นและความเข้มข้นของคาร์บอน และการชุบแข็งด้วยอากาศควบคู่กัน จำเป็นต้องได้รับการจัดการพารามิเตอร์ที่แม่นยำ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงใดๆ ก็ตามอาจส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้
สาม. สถานการณ์ที่สามารถนำไปใช้ได้
• ด้วยคุณสมบัติความเหนียวที่ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้น แท่งเจาะที่ชุบแข็งผิวจึงเหมาะสำหรับการเจาะในชั้นหินหรือพื้นที่ที่มีรอยแตกขนาดใหญ่ ในสภาพแวดล้อมหินที่มีแรงกระแทกสูงและไม่เสถียรเหล่านี้ ความเหนียวที่เหนือกว่าจะช่วยทนต่อแรงกระแทกและลดความเสี่ยงของการแตกหักแบบเปราะ
• แท่งสว่านคาร์บูไรซ์ที่มีคุณสมบัติต้านทานการสึกหรอและความล้าที่โดดเด่น เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานเจาะหลุมลึก (เช่น ความลึกมากกว่า 20 เมตร) เมื่อใช้ร่วมกับแท่ง เอ็มเอฟ (เหล็กกลวง) คาร์บูไรซ์และดอกสว่านแบบปุ่มที่มีแรงนำสูงซึ่งช่วยให้ดึงกลับได้ง่าย จะช่วยลดการเบี่ยงเบนของรูได้อย่างมีประสิทธิภาพ ยืดอายุการใช้งานโดยรวมของชุดอุปกรณ์เจาะ และลดต้นทุนการดำเนินงานสำหรับงานเจาะหลุมลึก
