摘要:在钻探工程中遇到孔内事故时，经常采用割刀来切割事故钻具，然而在切割事故钻具的同时也会涉及到切割周边岩石的问题。本研究针对刀具切割岩石的复杂工况条件，设计了不同退火温度下的聚晶立方氮化硼（Polycrystalline Cubic Boron Nitride Compact，简称PCBN）复合片对磨Si3N4球的摩擦磨损试验，采用了光学显微镜和X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）等表征方法，分析了退火温度对PCBN的影响和PCBN对磨Si3N4球的摩擦学行为。结果表明：高于800 ℃退火处理，PCBN粘结剂氧化生成TiO2。当800 ℃退火的PCBN对磨Si3N4球时，出现轻微的粘着磨损；900 ℃退火的PCBN对磨Si3N4球时，粘着磨损现象加重；然而，1000 ℃退火处理后，磨痕处磨粒磨损和粘着磨损共存。且PCBN对磨Si3N4球时，摩擦系数与退火温度有关。

摘要:深部地质钻探过程中，复杂的井下工况对钻具的钻探性能以及可靠性提出了苛刻的要求。钻具钢体表面涂覆具有耐磨耐蚀性的非晶涂层可以有效提高其服役寿命。其中Fe基非晶合金涂层因其优异的耐腐蚀抗磨损性能、较强的非晶形成能力等优势，具有重要的应用价值和较好的经济效益。本文通过大气等离子喷涂技术（Air Plasma Spray， APS）在35CrMo基体上制备得到成分为Fe48Cr15Mo14C15B6Y2 （at.%）的非晶合金涂层，并对其进行不同温度的真空热处理，探究了不同温度热处理对涂层基本性能和磨损失效机制的影响。结果表明：涂层经过真空热处理之后，生成的大量硬质相和成分均匀化使得涂层抗磨损性能提高；且随着热处理温度的提高，涂层磨损率逐渐减小。与未经热处理和750 ℃热处理的涂层相比，经过850 ℃热处理之后的涂层具有最佳的抗磨损性能，磨损率仅为未经热处理的Fe基非晶涂层的16.7%。热处理前后涂层的失效机制均为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损。

摘要:井下高温和磨粒是影响密封件密封失效的常见原因，了解高温条件下的弹性体在磨粒环境中的磨损机理对提高井下密封件寿命有着重要意义。对氟橡胶进行不同高温处理后，开展橡胶的摩擦磨损实验研究，分析在磨粒条件下橡胶的磨损情况和摩擦磨损机理。实验结果表明，随着橡胶加热温度的升高，摩擦系数曲线平衡所需的时间逐渐减少。未高温处理的橡胶表面的磨损形式以犁沟为主。100 ℃时橡胶的磨损表面受到高温的影响而发生改变，犁沟减少。200 ℃时氟橡胶圈表面以凹坑为主，并且磨损最严重。304不锈钢表面的磨损随着橡胶的加热温度的改变而变化，磨损面中心区域的磨损形式由犁沟向凹坑转变，而磨损面的内侧由凹坑向犁沟转变。

摘要:通过在水基钻井液中添加纳米氧化物颗粒，来改善其润滑性能。选用了Al2O3、TiO2及SiO2三种纳米氧化物颗粒作为钻井液改性添加剂，利用极压润滑仪及销盘摩擦磨损实验仪研究了添加不同种类和浓度纳米颗粒氧化物对水基钻井液的润滑性能及减摩效果的影响。结果表明，所添加的3种球形纳米颗粒均有润滑减阻减摩的效果，其中SiO2颗粒的钻井液的润滑性能、滤失性能以及减摩效果都是最好的。当纳米SiO2颗粒加量为0.4%时，滤失量最小，润滑系数降低率达到15.6%，摩擦系数降低率为32.0%，磨痕轨迹平滑，减摩效果最为明显。当纳米颗粒浓度超过0.5%时，减摩效果降低，磨盘脱层磨损明显。

摘要:为了研究具有自润滑性能的孕镶金刚石钻头胎体材料，进行了在胎体配方中添加石墨的研究。对胎体材料的抗弯强度、硬度、耐磨性和材料与白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数进行了测定，并用扫描电子显微镜观察了磨损表面形貌。实验结果表明，添加石墨后，胎体材料的硬度和抗弯强度下降，与60目白刚玉砂轮组成摩擦副时的摩擦系数下降，耐磨性则随着石墨含量的增多先增强，后下降（超过6%后）。形貌分析表明，不含石墨的胎体材料在磨损中发生明显的塑性变形；添加石墨后，胎体材料的塑性降低，出现犁沟和剥落现象。