I. Цеплавое знос і выдаленне кобальту PDC
У працэсе спекання высокага ціску PDC Cobalt дзейнічае як каталізатар для прасоўвання прамога спалучэння алмаза і алмаза, а таксама зрабіць алмазны пласт і матрыца карбіду вальфраму, што прыводзіць да таго
Цеплавая ўстойлівасць алмазаў даволі абмежаваная. Пад атмасферным ціскам паверхня алмаза можа пераўтварыць пры тэмпературы каля 900 ℃ і вышэй. Падчас выкарыстання традыцыйныя ПДК, як правіла, дэградуюць прыблізна ў 750 ℃. Пры бурэнні цвёрдых і абразіўных пародных пластоў PDC могуць лёгка дасягнуць гэтай тэмпературы з -за трэння цяпла, а імгненная тэмпература (г.зн. лакалізаваная тэмпература на мікраскапічным узроўні) можа быць яшчэ вышэй, што значна перавышае тэмпературу плаўлення кобальту (1495 ° С).
У параўнанні з чыстым алмазам, з -за наяўнасці кобальту, алмаз пераўтвараецца ў графіт пры больш нізкіх тэмпературах. У выніку зношванне на алмазе выклікана графітызацыяй, якая ўзнікае ў выніку лакалізаванага трэння цяпла. Акрамя таго, каэфіцыент цеплавога пашырэння кобальту значна вышэй, чым у алмаза, таму падчас нагрэву злучэнне паміж алмазным збожжам можа быць парушана шляхам пашырэння кобальту.
У 1983 годзе два даследчыкі правялі лячэнне з алмазным выдаленнем на паверхні стандартных алмазных пластоў PDC, значна павышаючы прадукцыйнасць зубоў PDC. Аднак гэта вынаходніцтва не атрымала ўвагі, якую ён заслужыў. Да 2000 года, калі пасля 2000 года, з больш глыбокім разуменнем дыяментавых пластоў PDC, пастаўшчыкі свідравання пачалі прымяняць гэтую тэхналогію да зубоў PDC, якія выкарыстоўваюцца ў рок -бурэнні. Зубы, апрацаваныя гэтым спосабам, падыходзяць для высока абразіўных утварэнняў са значным цеплавым механічным зносам і звычайна называюць зубамі "дэкабальты".
Так званы "дэ-кобальт" вырабляецца традыцыйным спосабам вырабу PDC, а затым паверхня яго алмазнага пласта апускаецца ў моцную кіслату, каб выдаліць фазу кобальту праз працэс кіслотнага тручэння. Глыбіня выдалення кобальту можа дасягаць каля 200 мкм.
На двух аднолькавых зубах PDC было праведзена выпрабаванне з цяжкай надзеяй (адзін з якіх прайшоў лячэнне выдалення кобальту на паверхні алмазнага пласта). Пасля выразання 5000 м граніту было ўстаноўлена, што хуткасць зносу PDC, які не змяшчаецца, пачаў рэзка павялічвацца. У адрозненне ад гэтага, Cobalt-Removed PDC падтрымліваў адносна стабільную хуткасць рэзкі, адначасова разразаючы прыблізна 15000 м пароды.
2. Метад выяўлення PDC
Існуе два віды метадаў выяўлення зубоў PDC, а менавіта разбуральнае выпрабаванне і неразбуральнае тэставанне.
1. Разбуральнае тэставанне
Гэтыя тэсты прызначаны для мадэлявання ўмоў уніз, як мага больш рэалістычна для ацэнкі эфектыўнасці рэзкі зубоў у такіх умовах. Дзве асноўныя формы разбуральнага тэсціравання - тэсты на знос і тэсты на ўдарную ўстойлівасць.
(1) Тэст на зносаўстойлівасць
Тры тыпы абсталявання выкарыстоўваюцца для правядзення выпрабаванняў на знос PDC:
А. Вертыкальны такарны станок (VTL)
Падчас тэсту спачатку зафіксуйце біт PDC на станак VTL і пастаўце ўзор пароды (звычайна граніт) побач з бітам PDC. Затым павярніце ўзор пароды па восі такарнага станка з пэўнай хуткасцю. Біт PDC ўрэзаецца ў ўзор пароды з пэўнай глыбінёй. Пры выкарыстанні граніту для тэставання гэтая глыбіня рэзкі, як правіла, менш за 1 мм. Гэты тэст можа быць альбо сухім, альбо вільготным. У "Сухім тэставанні VTL", калі біт PDC прасякае па пародзе, астуджэнне не ўжываецца; Усё, што выпрацоўваецца трэннем, трапляе ў PDC, паскараючы працэс графітызацыі алмаза. Гэты метад тэсціравання дае выдатныя вынікі пры ацэнцы бітаў PDC ва ўмовах, якія патрабуюць высокага буравага ціску або высокай хуткасці кручэння.
"Мокры тэст VTL" выяўляе тэрмін службы PDC пры ўмераных умовах нагрэву, астуджаючы зубы PDC вадой або паветрам падчас выпрабаванняў. Такім чынам, галоўнай крыніцай зносу гэтага тэсту з'яўляецца шліфаванне ўзору пароды, а не каэфіцыент нагрэву.
B, гарызантальны такар
Гэты тэст таксама праводзіцца з гранітам, і прынцып тэсту ў асноўным такі ж, як і VTL. Час выпрабавання складае ўсяго некалькі хвілін, а цеплавы шок паміж гранітам і зубамі PDC вельмі абмежаваны.
Параметры тэставання граніту, якія выкарыстоўваюцца пастаўшчыкамі PDC Gear, будуць мяняцца. Напрыклад, параметры выпрабаванняў, якія выкарыстоўваюцца сінтэтычнай карпарацыяй і кампаніяй DI ў ЗША, не зусім аднолькавыя, але яны выкарыстоўваюць адзін і той жа гранітны матэрыял для сваіх выпрабаванняў, грубага і сярэдняга полікрышталічнага магматычнага пароды з вельмі малай сітаватасцю і трываласцю на сціск 190mpa.
С. Вымяральны прыбор каэфіцыента ізаляцыі
У зададзеных умовах алмазны пласт PDC выкарыстоўваецца для абрэзкі шліфаванага кола карбіду крэмнію, а суадносіны хуткасці зносу шліфаванага кола і хуткасць зносу PDC прымаецца ў якасці індэкса зносу PDC, які называецца суадносінамі зносу.
(2) Тэст на ўдарны ўстойлівасць
Спосаб тэставання на ўздзеянне прадугледжвае ўстаноўку зубоў PDC пад вуглом 15-25 градусаў, а затым адкідванне аб'екта з пэўнай вышыні, каб ударыць алмазны пласт на зубах PDC вертыкальна. Вага і вышыня падзення аб'екта паказваюць на ўзровень уздзеяння энергіі, які адчувае тэставы зуб, які можа паступова павялічвацца да 100 джоулямі. Кожны зуб можа паўплываць у 3-7 разоў, пакуль яго нельга праверыць далей. Звычайна на кожным узроўні энергіі правяраюцца па меншай меры 10 узораў кожнага тыпу зуба. Паколькі існуе дыяпазон супраціву зубоў, вынікі выпрабаванняў на кожным узроўні энергіі з'яўляюцца сярэдняй плошчай алмазнай высадкі пасля ўдару для кожнага зуба.
2. Неразбуральнае тэставанне
Найбольш шырока выкарыстоўваецца неразбуральная методыка тэсціравання (акрамя візуальнай і мікраскапічнай інспекцыі)-ультрагукавое сканаванне (CSCAN).
C Тэхналогія сканавання можа выявіць невялікія дэфекты і вызначыць месцазнаходжанне і памер дэфектаў. Выконваючы гэты тэст, спачатку размясціце зуб PDC у рэзервуары з вадой, а затым скануйце з ультрагукавым зондам;
Гэты артыкул перадрукавана з "Міжнародная металаапрацоўчая сетка"
Час паведамлення: сакавік-21-2025
