PDC termiskais nodilums un kobalta noņemšana

I. PDC termiskais nodilums un kobalta noņemšana

Augsta spiediena saķepināšanas procesā PDC kobalts darbojas kā katalizators, lai reklamētu tiešo dimanta un dimanta kombināciju un padarītu dimanta slāni un volframa karbīda matricu kļūtu vesela, kā rezultātā pdc griežot zobus, kas piemēroti eļļas lauka ģeoloģiskai urbšanai ar lielu izturību un lielisku nodiluma izturību, kas ir piemērota.

Dimantu karstuma pretestība ir diezgan ierobežota. Zem atmosfēras spiediena dimanta virsma var pārveidoties temperatūrā ap 900 ℃ vai augstāku. Lietošanas laikā tradicionālie PDC mēdz pasliktināties aptuveni 750 ℃. Izurējot caur cietiem un abrazīviem iežu slāņiem, PDC var viegli sasniegt šo temperatūru berzes siltuma dēļ, un tūlītēja temperatūra (ti, lokalizēta temperatūra mikroskopiskā līmenī) var būt vēl augstāka, ievērojami pārsniedzot kobalta kušanas temperatūru (1495 ° C).

Salīdzinot ar tīru dimantu, kobalta klātbūtnes dēļ dimants pārvēršas par grafītu zemākā temperatūrā. Tā rezultātā dimanta nodilumu izraisa grafitizācija, kas rodas no lokalizēta berzes karstuma. Turklāt kobalta termiskās izplešanās koeficients ir daudz augstāks nekā dimantam, tāpēc sildīšanas laikā saikni starp dimanta graudiem var izjaukt ar kobalta paplašināšanos.

1983. gadā divi pētnieki veica dimanta noņemšanas apstrādi uz standarta PDC dimanta slāņu virsmas, ievērojami uzlabojot PDC zobu veiktspēju. Tomēr šis izgudrojums nepievērsa pelnīto uzmanību. Tikai pēc 2000. gada ar dziļāku izpratni par PDC dimanta slāņiem urbšanas piegādātāji sāka izmantot šo tehnoloģiju PDC zobiem, ko izmanto klinšu urbšanā. Zobi, kas apstrādāti ar šo metodi, ir piemēroti ļoti abrazīviem veidojumiem ar ievērojamu termisko mehānisko nodilumu, un tos parasti dēvē par “atkaulotiem” zobiem.

Tā sauktais “de-cobalt” ir izgatavots tradicionālā veidā, lai pagatavotu PDC, un pēc tam tā dimanta slāņa virsma ir iegremdēta spēcīgā skābē, lai noņemtu kobalta fāzi, izmantojot skābes kodināšanas procesu. Kobalta noņemšanas dziļums var sasniegt apmēram 200 mikronus.

Uz diviem identiskiem PDC zobiem tika veikts lieljaudas nodiluma tests (no kuriem viens tika veikts kobalta noņemšanas procedūrā uz dimanta slāņa virsmas). Pēc 5000 m granīta samazināšanas tika konstatēts, ka PDC, kas nav noņemts noņemts, nodiluma ātrums strauji palielinājās. Turpretī kobalta noņemts PDC saglabāja samērā stabilu griešanas ātrumu, samazinot aptuveni 15000 m iežu.

2. PDC noteikšanas metode

PDC zobu noteikšanai ir divu veidu metodes, proti, destruktīva pārbaude un nesagraujoša pārbaude.

1. Destruktīva pārbaude

Šie testi ir paredzēti, lai simulētu caurumu apstākļus pēc iespējas reālistiskāk, lai novērtētu griešanas zobu darbību šādos apstākļos. Divas galvenās destruktīvās pārbaudes formas ir nodiluma pretestības testi un trieciena pretestības testi.

(1) nodiluma pretestības pārbaude

PDC nodiluma pretestības testu veikšanai tiek izmantoti trīs veidu aprīkojums:

A. Vertikāla virpa (VTL)

Pārbaudes laikā vispirms piestipriniet PDC bitu uz VTL virpu un novietojiet klinšu paraugu (parasti granītu) blakus PDC bitam. Pēc tam ar noteiktu ātrumu pagrieziet klinšu paraugu ap virpu asi. PDC bits sagriež klinšu paraugā ar noteiktu dziļumu. Izmantojot granītu testēšanai, šis griešanas dziļums parasti ir mazāks par 1 mm. Šis tests var būt sauss vai mitrs. “Sausā VTL testē”, kad PDC bits sagriež cauri klintim, dzesēšana netiek veikta; Viss berzes siltums nonāk PDC, paātrinot dimanta grafitizācijas procesu. Šī testēšanas metode dod lieliskus rezultātus, novērtējot PDC bitus apstākļos, kuriem nepieciešams augsts urbšanas spiediens vai liels rotācijas ātrums.

“Mitrā VTL tests” nosaka PDC kalpošanas laiku mērenos apkures apstākļos, testēšanas laikā atdzesējot PDC zobus ar ūdeni vai gaisu. Tāpēc galvenais šī testa nodiluma avots ir iežu parauga slīpēšana, nevis sildīšanas koeficients.

B, horizontālā virpa

Šis tests tiek veikts arī ar granītu, un testa princips būtībā ir tāds pats kā VTL. Pārbaudes laiks ir tikai dažas minūtes, un termiskais trieciens starp granītu un PDC zobiem ir ļoti ierobežots.

Granīta testa parametri, ko izmanto PDC pārnesumu piegādātāji, būs atšķirīgi. Piemēram, testa parametri, ko Amerikas Savienotajās Valstīs izmanto Synthetic Corporation un DI Company, nav precīzi vienādi, bet tie testiem izmanto to pašu granīta materiālu, rupja vai vidēja līmeņa polikristāliska ignorīga iežu ar ļoti nelielu porainību un spiedes stiprumu 190MPA.

C. nodiluma attiecība mērīšanas instruments

Noteiktos apstākļos PDC dimanta slāni izmanto, lai sagrieztu silīcija karbīda slīpēšanas riteni, un slīpēšanas riteņa nodiluma ātruma attiecību un PDC nodiluma ātrumu uzskata par PDC nodiluma indeksu, ko sauc par nodiluma attiecību.

(2) Trieciena pretestības pārbaude

Trieciena pārbaudes metode ietver PDC zobu uzstādīšanu 15-25 grādu leņķī un pēc tam objekta nomešanu no noteikta augstuma, lai vertikāli sittu dimanta slāni uz PDC zobiem. Krītošā objekta svars un augstums norāda trieciena enerģijas līmeni, ko piedzīvo testa zobs, kas var pakāpeniski palielināties līdz 100 džouliem. Katru zobu var ietekmēt 3-7 reizes, līdz to nevar pārbaudīt tālāk. Parasti katrā enerģijas līmenī tiek pārbaudīti vismaz 10 katra veida zoba paraugi. Tā kā zobu izturība pret triecienu ir diapazons, testa rezultāti katrā enerģijas līmenī ir vidējais dimanta laukums, kas pēc trieciena katram zobam.

2. Neuzdrošinoša pārbaude

Visplašāk izmantotā nesagraujošā testēšanas tehnika (izņemot vizuālo un mikroskopisko pārbaudi) ir ultraskaņas skenēšana (CSCAN).

C skenēšanas tehnoloģija var noteikt mazus defektus un noteikt defektu atrašanās vietu un lielumu. Veicot šo testu, vispirms ievietojiet PDC zobu ūdens tvertnē un pēc tam skenējiet ar ultraskaņas zondi;

Šis raksts ir pārpublicēts no “Starptautiskais metālapstrādes tīklsVai