I. Gbona yiya ati koluboti yiyọ ti PDC
Ni awọn ga titẹ sintering ilana ti PDC, koluboti ìgbésẹ bi a ayase lati se igbelaruge awọn taara apapo ti Diamond ati Diamond, ati ki o ṣe awọn Diamond Layer ati tungsten carbide matrix di kan odidi, Abajade ni PDC gige eyin dara fun oilfield Jiolojikali liluho pẹlu ga toughness ati ki o tayọ yiya resistance,
Iyebiye ooru resistance jẹ ohun ni opin. Labẹ titẹ oju aye, oju ti diamond le yipada ni awọn iwọn otutu ni ayika 900 ℃ tabi ga julọ. Lakoko lilo, awọn PDC ibile maa n dinku ni iwọn 750 ℃. Nigbati liluho nipasẹ lile ati abrasive apata fẹlẹfẹlẹ, PDCs le awọn iṣọrọ de ọdọ yi iwọn otutu nitori frictional ooru, ati awọn ese otutu (ie, etiile otutu ni awọn airi ipele) le jẹ paapa ti o ga, jina ju yo ojuami ti koluboti (1495°C).
Ti a ṣe afiwe si diamond mimọ, nitori wiwa ti cobalt, diamond ṣe iyipada si graphite ni awọn iwọn otutu kekere. Bi abajade, wọ lori diamond jẹ ṣẹlẹ nipasẹ graphitization ti o waye lati inu ooru frictional agbegbe. Ni afikun, olùsọdipúpọ igbona ti koluboti ga pupọ ju ti diamondi, nitorinaa lakoko alapapo, isọdọkan laarin awọn oka diamond le ni idilọwọ nipasẹ imugboroja ti koluboti.
Ni ọdun 1983, awọn oniwadi meji ṣe itọju yiyọ diamond lori dada ti awọn ipele okuta iyebiye PDC boṣewa, ti o mu iṣẹ ti awọn eyin PDC pọ si ni pataki. Sibẹsibẹ, ẹda yii ko gba akiyesi ti o tọ si. Kii ṣe titi lẹhin ọdun 2000 pe, pẹlu oye ti o jinlẹ ti awọn fẹlẹfẹlẹ okuta iyebiye PDC, awọn olupese ti n lu bẹrẹ lilo imọ-ẹrọ yii si awọn eyin PDC ti a lo ninu liluho apata. Awọn eyin ti a tọju pẹlu ọna yii dara fun awọn idasile abrasive giga pẹlu yiya ẹrọ itanna gbona ati pe a tọka si bi awọn ehin “de-cobalted”.
Awọn ohun ti a npe ni "de-cobalt" ni a ṣe ni ọna ti aṣa lati ṣe PDC, ati lẹhinna oju-ilẹ ti diamond Layer rẹ ti wa ni inu omi ti o lagbara lati yọ ipele ti koluboti kuro nipasẹ ilana etching acid. Ijinle yiyọ koluboti le de ọdọ 200 microns.
Idanwo aṣọ wiwọ ti o wuwo ni a ṣe lori awọn eyin PDC kanna meji (ọkan ninu eyiti o ti ṣe itọju yiyọ cobalt lori ilẹ Layer diamond). Lẹhin ti gige 5000m ti granite, o rii pe oṣuwọn yiya ti PDC ti kii-cobalt ti a yọ kuro bẹrẹ lati pọ sii. Ni idakeji, koluboti-yiyọ PDC ṣetọju iyara gige gige ti o jo kan lakoko gige isunmọ 15000m ti apata.
2. Ọna wiwa ti PDC
Awọn ọna meji lo wa lati ṣawari awọn eyin PDC, eyun idanwo iparun ati idanwo ti kii ṣe iparun.
1. Idanwo iparun
Awọn idanwo wọnyi ni ipinnu lati ṣe simulate awọn ipo isalẹ bi o ti ṣee ṣe ni otitọ bi o ti ṣee ṣe lati ṣe iṣiro iṣẹ ṣiṣe ti gige awọn eyin labẹ iru awọn ipo. Awọn ọna akọkọ meji ti idanwo iparun jẹ awọn idanwo resistance yiya ati awọn idanwo resistance ipa.
(1) Wọ resistance igbeyewo
Awọn iru ẹrọ mẹta ni a lo lati ṣe awọn idanwo resistance resistance PDC:
A. Lathe inaro (VTL)
Lakoko idanwo naa, kọkọ ṣatunṣe bit PDC si lathe VTL ki o gbe apẹẹrẹ apata kan (nigbagbogbo giranaiti) lẹgbẹẹ bit PDC. Lẹhinna yi apẹẹrẹ apata ni ayika ipo lathe ni iyara kan. PDC bit gige sinu apẹrẹ apata pẹlu ijinle kan pato. Nigbati o ba nlo giranaiti fun idanwo, ijinle gige yii kere ju milimita 1 ni gbogbogbo. Idanwo yii le jẹ boya gbẹ tabi tutu. Ni "igbeyewo VTL gbigbẹ," nigbati PDC bit ge nipasẹ apata, ko si itutu agbaiye ti a lo; gbogbo awọn frictional ooru ti ipilẹṣẹ wọ inu PDC, iyarasare awọn graphitization ilana ti awọn Diamond. Ọna idanwo yii jẹ awọn abajade to dara julọ nigbati o ṣe iṣiro awọn iwọn PDC labẹ awọn ipo ti o nilo titẹ liluho giga tabi iyara iyipo giga.
“Idanwo VTL tutu” n ṣe awari igbesi aye PDC labẹ awọn ipo alapapo iwọntunwọnsi nipasẹ didimu awọn eyin PDC pẹlu omi tabi afẹfẹ lakoko idanwo. Nitorinaa, orisun wiwa akọkọ ti idanwo yii ni lilọ ti apẹẹrẹ apata dipo ifosiwewe alapapo.
B, lathe petele
Idanwo yii tun ṣe pẹlu giranaiti, ati pe opo ti idanwo jẹ ipilẹ kanna bi VTL. Akoko idanwo jẹ iṣẹju diẹ nikan, ati mọnamọna gbona laarin granite ati eyin PDC jẹ opin pupọ.
Awọn aye idanwo granite ti a lo nipasẹ awọn olupese jia PDC yoo yatọ. Fun apẹẹrẹ, awọn aye idanwo ti Ile-iṣẹ Sintetiki ati Ile-iṣẹ DI ni Amẹrika kii ṣe deede kanna, ṣugbọn wọn lo ohun elo granite kanna fun awọn idanwo wọn, isokuso si alabọde iwọn polycrystalline igneous apata pẹlu porosity kekere pupọ ati agbara ipanu ti 190MPa.
C. Abrasion ratio idiwon irinse
Labẹ awọn ipo ti a sọ pato, Layer Diamond ti PDC ni a lo lati gee kẹkẹ lilọ ohun alumọni carbide, ati ipin ti yiya oṣuwọn ti lilọ kẹkẹ ati yiya oṣuwọn ti PDC ti wa ni ya bi awọn yiya Atọka ti PDC, eyi ti o ni a npe ni yiya ratio.
(2) Igbeyewo resistance ikolu
Ọna fun idanwo ipa ni fifi awọn eyin PDC sori igun kan ti awọn iwọn 15-25 ati lẹhinna sisọ ohun kan silẹ lati giga kan lati lu Layer diamond lori awọn eyin PDC ni inaro. Iwọn ati giga ti nkan ti o ṣubu tọkasi ipele agbara ikolu ti o ni iriri nipasẹ ehin idanwo, eyiti o le pọ si ni ilọsiwaju si 100 joules. Ehin kọọkan le ni ipa ni awọn akoko 3-7 titi ti ko le ṣe idanwo siwaju sii. Ni gbogbogbo, o kere ju awọn ayẹwo 10 ti iru ehin kọọkan ni idanwo ni ipele agbara kọọkan. Niwọn bi o ti wa ni ibiti o wa ninu resistance ti awọn eyin si ipa, awọn abajade idanwo ni ipele agbara kọọkan jẹ agbegbe apapọ ti diamond spalling lẹhin ipa fun ehin kọọkan.
2. Awọn idanwo ti kii ṣe iparun
Ilana idanwo ti kii ṣe iparun ti o gbajumo julọ ti a lo (miiran ju wiwo wiwo ati airi) jẹ ọlọjẹ ultrasonic (Cscan).
Imọ-ẹrọ ọlọjẹ C le ṣe awari awọn abawọn kekere ati pinnu ipo ati iwọn awọn abawọn. Nigbati o ba n ṣe idanwo yii, akọkọ gbe ehin PDC sinu ojò omi kan, lẹhinna ṣe ayẹwo pẹlu iwadii ultrasonic;
A tun tẹ nkan yii lati “International Metalworking Network"
Akoko ifiweranṣẹ: Mar-21-2025
