钻杆接头耐磨带材料的发展过程分为2个阶段：第1阶段为硬质合金材料阶段，从20世纪30年代到90年代初;第2阶段为“套管友好型”材料阶段，20世纪90年代至今。

　　1　硬质合金材料阶段

　　硬质合金材料耐磨带在20世纪30年代由休斯工具公司发明并投入市场，主要用来防止钻杆接头在裸眼井段的磨粒磨损，提高钻杆使用寿命。

　　这种耐磨带由低碳钢基体和硬质合金颗粒构成，在耐磨带焊接过程中将硬质合金颗粒均匀分布到熔融状态的低碳钢熔池中。该材料耐磨带可以防止钻杆接头与裸眼井壁接触，在油田工业早期大都是浅井(<1500m)和直井(井斜低于2°)时是一种非常有效的保护钻杆接头的方法。

　　但是，随着世界范围的井结构越来越复杂、井深越来越深、井斜角越来越大，人们开始关注硬质合金耐磨带引起的套管失效问题。试验研究证实在旋转钻进和起下钻过程中，由于这种耐磨带的基体合金相对较软，镶嵌其中的硬质合金颗粒很快出露，对套管壁造成严重的磨粒磨损，并最终导致套管的失效。

　　此后，油田公司为了避免套管失效造成的损失决定停用硬质合金耐磨带，只允许使用无耐磨带的光钻杆或其他防磨技术(例如钻杆保护器、旋转钻柱接头、防偏磨器等。使用光钻杆时钻杆寿命大幅降低，且不能改善套管的磨损问题，这种做法很快被禁止;其他防磨技术可以在一定程度上降低套管的磨损，但普遍面临成本高、结构复杂、安装困难、寿命低、容易造成井下事故等问题。

　　因此，各大技术服务公司开始研发新的材料来代替硬质合金，这些材料的普遍特点是摩擦因数低，对套管的磨损小，硬度较高，可以在一定程度上保护钻杆接头，此后钻杆接头耐磨带材料的发展进入了“套管友好型”材料阶段。

　　2　“套管友好型”材料阶段

　　“套管友好型”材料具有低的摩擦因数，这种材料耐磨带与套管内壁接触时产生的摩擦力和摩擦热小，造成较低的套管磨损。“套管友好型”材料主要有2种：一种是“非晶态”材料耐磨带，另一种是“晶态”材料耐磨带。晶态材料是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之，内部原子排列处于无规则状态的材料称为非晶态材料。

　　2.1　“非晶态”材料耐磨带

　　1990年，Liquidmetal科技有限公司研发了一种叫ArmacorMTM的铬合金耐磨带材料，该材料是一种“非晶态”(加工硬化)材料，该合金材料微观结构没有晶界，呈单一的原子结构分布，此种金属结构突出的特点是具有非常低的摩擦因数，因此对套管的磨损很小，可大幅降低套管的磨损，是第一种“套管友好型”耐磨带材料，使耐磨带技术向前迈进了一大步。该耐磨带材料的缺点是耐磨能力不足，原因是“非晶态”耐磨带只有一层很薄的只有几微米厚的非晶态保护(加工硬化)层，承受高压磨损的能力差，不能很好地保护钻杆接头。

　　2.2　“晶态”材料耐磨带

　　1992年末，安科科技公司研发了新一代的碳化铬合金耐磨带ARNCO200XTTM。这种材料耐磨带既可以有效地降低套管的磨损又可以保证钻杆接头在裸眼井段的耐用性以最大限度地减轻钻杆接头的磨损。但是ARNCO200XT在敷焊过程中易产生微裂纹，虽然在使用过程中没有影响，但在重新敷焊时要将有裂纹的部分全部铲掉。随后，安科公司又陆续开发出ARNCO　100XT、ARNCO300XT、ARNCO150XT和ARNCO350XT钻杆接头耐磨带材料，克服了ARNCO200XT存在的问题

　　1)　ARNCO100XT耐磨带合金

　　ARNCO100XT是一种包含铬、锰和钼的铁基合金，可实现无缝焊接;洛氏硬度达50以上，可较好地保护钻杆接头;固有的低摩擦因数是ARNCO100XT耐磨合金最显著的特性，在安科系列产品中其减摩性能最优，可有效降低钻井管柱与套管、隔水管、防喷器接触造成的磨损，延长相关设备的使用寿命。

　　2)ARNCO300XT耐磨带合金

　　ARN-CO300XT是美国安科技术公司的“第三代”产品，是一种包括镍、硼和铌的铁基合金，属于无铬金属材料，对环境污染小，可以在100XT和150XT旧耐磨带上直接加焊;洛氏硬度高达60以上，耐磨能力较强，可在极度研磨地质结构的裸眼地层中使用，同时可降低对套管的磨损，对套管内侧的径向磨损为最低。

　　3)ARNCO150XT耐磨带合金

　　ARN-CO150XT是安科公司第四代产品，是一种高级无裂纹、套管友好耐磨带，继承了100XT和300XT的优点，耐磨带能力介于ARNCO100和ARNCO300之间，摩擦因数低，减摩能力高于ARNCO300和ARNCO100，其焊接简单且焊接过程产生很少的火花和烟尘，且保持一定的韧性可承受在大位移井、深井和水平井的严苛钻井条件下产生的大转矩和高温;能在多种外界环境下补焊，而不会产生裂纹和脱落，同时抗硫化氢腐蚀。

　　4)ARNCO350XT耐磨带合金

　　ARN-CO350XT是安科公司的最新一代的产品。与300XT相比，耐磨性进一步增强了，对套管的损伤也进一步降低，是目前安科公司耐磨性能最强的产品，其洛氏硬度达60以上，100%无裂纹，具有硬、坚韧、高耐磨、套管友好等特性;可容易地焊接在新钻杆接头上，并且可无限次地直接在100XT、150XT、350XT以及大多数无裂纹的其他耐磨带产品上直接焊接，无需去除原有耐磨带。