I. Pakaian terma dan penyingkiran kobalt PDC
Dalam proses sintering tekanan tinggi PDC, kobalt bertindak sebagai pemangkin untuk mempromosikan kombinasi langsung berlian dan berlian, dan menjadikan lapisan berlian dan matriks karbida tungsten menjadi keseluruhan, mengakibatkan gigi pemotongan PDC sesuai untuk penggerudian geologi medan minyak dengan ketahanan yang tinggi dan rintangan pakaian yang sangat baik,
Rintangan haba berlian agak terhad. Di bawah tekanan atmosfera, permukaan berlian dapat berubah pada suhu sekitar 900 ℃ atau lebih tinggi. Semasa penggunaan, PDC tradisional cenderung merendahkan kira -kira 750 ℃. Apabila penggerudian melalui lapisan batu keras dan kasar, PDC boleh mencapai suhu ini dengan mudah disebabkan oleh haba geseran, dan suhu serta -merta (iaitu suhu setempat pada tahap mikroskopik) boleh lebih tinggi, jauh melebihi titik lebur kobalt (1495 ° C).
Berbanding dengan berlian tulen, disebabkan oleh kehadiran kobalt, berlian yang ditukar kepada grafit pada suhu yang lebih rendah. Akibatnya, memakai berlian disebabkan oleh grafitisasi yang disebabkan oleh haba geseran setempat. Di samping itu, pekali pengembangan haba kobalt jauh lebih tinggi daripada berlian, jadi semasa pemanasan, ikatan antara bijirin berlian boleh terganggu oleh pengembangan kobalt.
Pada tahun 1983, dua penyelidik melakukan rawatan penyingkiran berlian pada permukaan lapisan berlian PDC standard, meningkatkan prestasi gigi PDC dengan ketara. Walau bagaimanapun, ciptaan ini tidak mendapat perhatian yang patut. Ia tidak sampai selepas tahun 2000, dengan pemahaman yang lebih mendalam mengenai lapisan berlian PDC, pembekal gerudi mula menggunakan teknologi ini untuk gigi PDC yang digunakan dalam penggerudian batu. Gigi yang dirawat dengan kaedah ini sesuai untuk pembentukan yang sangat kasar dengan memakai mekanikal termal yang signifikan dan biasanya dirujuk sebagai gigi "de-cobalted".
Apa yang dipanggil "de-cobalt" dibuat dengan cara tradisional untuk membuat PDC, dan kemudian permukaan lapisan berliannya direndam dalam asid kuat untuk menghilangkan fasa kobalt melalui proses etsa asid. Kedalaman penyingkiran kobalt dapat mencapai kira -kira 200 mikron.
Ujian memakai tugas berat dilakukan pada dua gigi PDC yang sama (salah satunya telah menjalani rawatan penyingkiran kobalt pada permukaan lapisan berlian). Selepas memotong 5000m granit, didapati bahawa kadar haus PDC yang tidak dikeluarkan oleh kobalt mula meningkat dengan ketara. Sebaliknya, PDC yang dikeluarkan oleh kobalt mengekalkan kelajuan pemotongan yang agak stabil sambil memotong kira-kira 15000m batu.
2. Kaedah Pengesanan PDC
Terdapat dua jenis kaedah untuk mengesan gigi PDC, iaitu ujian merosakkan dan ujian tidak merosakkan.
1. Ujian merosakkan
Ujian ini bertujuan untuk mensimulasikan keadaan bawah tanah secara realistik yang mungkin untuk menilai prestasi pemotongan gigi di bawah keadaan sedemikian. Dua bentuk utama ujian merosakkan adalah ujian rintangan haus dan ujian rintangan kesan.
(1) Pakai ujian rintangan
Tiga jenis peralatan digunakan untuk melakukan ujian rintangan haus PDC:
A. pelarik menegak (VTL)
Semasa ujian, mula -mula menetapkan bit PDC ke pelarik VTL dan letakkan sampel batu (biasanya granit) di sebelah bit PDC. Kemudian putar sampel batu di sekitar paksi pelarik pada kelajuan tertentu. Bit PDC memotong ke dalam sampel batu dengan kedalaman tertentu. Apabila menggunakan granit untuk ujian, kedalaman pemotongan ini pada umumnya kurang dari 1 mm. Ujian ini boleh kering atau basah. Dalam "ujian VTL kering," apabila bit PDC memotong melalui batu, tiada penyejukan digunakan; Semua haba geseran yang dihasilkan memasuki PDC, mempercepatkan proses grafitisasi berlian. Kaedah ujian ini menghasilkan hasil yang sangat baik apabila menilai bit PDC di bawah keadaan yang memerlukan tekanan penggerudian yang tinggi atau kelajuan putaran yang tinggi.
"Ujian VTL basah" mengesan kehidupan PDC di bawah keadaan pemanasan sederhana dengan menyejukkan gigi PDC dengan air atau udara semasa ujian. Oleh itu, sumber pakaian utama ujian ini adalah pengisaran sampel batu dan bukannya faktor pemanasan.
B, pelarik mendatar
Ujian ini juga dijalankan dengan granit, dan prinsip ujian pada dasarnya sama dengan VTL. Masa ujian hanya beberapa minit, dan kejutan terma antara gigi granit dan PDC sangat terhad.
Parameter ujian granit yang digunakan oleh pembekal gear PDC akan berbeza -beza. Sebagai contoh, parameter ujian yang digunakan oleh syarikat sintetik dan syarikat DI di Amerika Syarikat tidak betul -betul sama, tetapi mereka menggunakan bahan granit yang sama untuk ujian mereka, batu kekacauan polikristalin yang kasar dan sederhana dengan keliangan yang sangat sedikit dan kekuatan mampatan 190MPA.
C. Instrumen Pengukuran Nisbah Abrasion
Di bawah keadaan yang ditentukan, lapisan berlian PDC digunakan untuk memangkas roda pengisar karbida silikon, dan nisbah kadar haus roda pengisaran dan kadar haus PDC diambil sebagai indeks haus PDC, yang dipanggil nisbah haus.
(2) ujian rintangan kesan
Kaedah ujian kesan melibatkan memasang gigi PDC pada sudut 15-25 darjah dan kemudian menjatuhkan objek dari ketinggian tertentu untuk menyerang lapisan berlian pada gigi PDC secara menegak. Berat dan ketinggian objek jatuh menunjukkan tahap tenaga impak yang dialami oleh gigi ujian, yang secara beransur -ansur dapat meningkatkan sehingga 100 joules. Setiap gigi boleh dipengaruhi 3-7 kali sehingga ia tidak dapat diuji lagi. Umumnya, sekurang -kurangnya 10 sampel setiap jenis gigi diuji pada setiap tahap tenaga. Memandangkan terdapat pelbagai rintangan gigi untuk memberi kesan, keputusan ujian di setiap tahap tenaga adalah kawasan purata berlian berlian selepas kesan untuk setiap gigi.
2. Ujian tidak merosakkan
Teknik ujian yang tidak memusnahkan yang paling banyak digunakan (selain pemeriksaan visual dan mikroskopik) adalah pengimbasan ultrasonik (CSCAN).
T Teknologi pengimbasan dapat mengesan kecacatan kecil dan menentukan lokasi dan saiz kecacatan. Apabila melakukan ujian ini, letakkan gigi PDC dalam tangki air, dan kemudian imbas dengan siasatan ultrasonik;
Artikel ini dicetak semula dari "Rangkaian Kerja Metal Antarabangsa"
Masa Post: Mar-21-2025
