I. Termisk slitasje og fjerning av kobolt av PDC
I høytrykks sintringsprosessen til PDC fungerer kobolt som en katalysator for å fremme den direkte kombinasjonen av diamant og diamant, og gjøre diamantlaget og wolframkarbidmatrise til å bli en helhet, noe
Diamantvarmotstand er ganske begrenset. Under atmosfæretrykk kan overflaten av diamant transformere seg ved temperaturer rundt 900 ℃ eller høyere. Under bruk har tradisjonelle PDC -er en tendens til å fornedre seg med omtrent 750 ℃. Når du borer gjennom harde og slipende berglag, kan PDC -er lett nå denne temperaturen på grunn av friksjonsvarme, og den øyeblikkelige temperaturen (dvs. lokalisert temperatur på mikroskopisk nivå) kan være enda høyere, langt som overskridende smeltepunktet til kobolt (1495 ° C).
Sammenlignet med ren diamant, på grunn av tilstedeværelsen av kobolt, konverteres diamant til grafitt ved lavere temperaturer. Som et resultat er slitasje på diamant forårsaket av grafikken som følge av lokal friksjonsvarme. I tillegg er den termiske ekspansjonskoeffisienten til kobolt mye høyere enn for diamant, så under oppvarming kan bindingen mellom diamantkorn forstyrres ved utvidelse av kobolt.
I 1983 utførte to forskere diamantfjerningsbehandling på overflaten av standard PDC -diamantlag, noe som forbedret ytelsen til PDC -tenner betydelig. Imidlertid fikk denne oppfinnelsen ikke den oppmerksomheten den fortjente. Det var ikke før i 2000 at med en dypere forståelse av PDC -diamantlag, begynte boreverandører å bruke denne teknologien på PDC -tenner som ble brukt i bergboring. Tenner behandlet med denne metoden er egnet for svært slitende formasjoner med betydelig termisk mekanisk slitasje og blir ofte referert til som "de-kobalt" tenner.
Den såkalte "de-kobolt" er laget på tradisjonell måte å lage PDC, og deretter blir overflaten av diamantlaget nedsenket i sterk syre for å fjerne koboltfasen gjennom syretets etsingsprosess. Dybden av koboltfjerning kan nå omtrent 200 mikron.
En kraftig slitestest ble utført på to identiske PDC-tenner (hvorav den ene hadde gjennomgått koboltfjerningsbehandling på diamantlagsoverflaten). Etter å ha kuttet 5000 m granitt, ble det funnet at slitasjehastigheten til den ikke-kobolt-fjerne PDC begynte å øke kraftig. I kontrast opprettholdt den kobolt-fjerne PDC en relativt stabil skjærehastighet mens den kuttet cirka 15000 meter.
2. Deteksjonsmetode for PDC
Det er to typer metoder for å oppdage PDC-tenner, nemlig ødeleggende testing og ikke-destruktiv testing.
1. Destruktiv testing
Disse testene er ment å simulere forholdene til nedhullet så realistisk som mulig for å evaluere ytelsen til å kutte tenner under slike forhold. De to hovedformene for destruktiv testing er slitasjeforholdstester og påvirkningsmotstandstester.
(1) Bruk motstandstest
Tre typer utstyr brukes til å utføre PDC -slitestester:
A. Vertikal dreiebenk (VTL)
Under testen fikser du først PDC -biten til VTL dreiebenk og plasserer en bergprøve (vanligvis granitt) ved siden av PDC -biten. Drei deretter bergprøven rundt dreiebenken med en viss hastighet. PDC -biten skjærer seg inn i bergprøven med en spesifikk dybde. Når du bruker granitt for testing, er denne skjæredybden generelt mindre enn 1 mm. Denne testen kan være tørr eller våt. I "Dry VTL -testing", når PDC -biten skjærer gjennom berget, blir ingen avkjøling påført; All friksjonsvarme som genereres kommer inn i PDC, og akselererer grafittiseringsprosessen til diamanten. Denne testmetoden gir utmerkede resultater når du evaluerer PDC -biter under forhold som krever høyt boretrykk eller høy rotasjonshastighet.
Den "våte VTL -testen" oppdager levetiden til PDC under moderate oppvarmingsforhold ved å avkjøle PDC -tennene med vann eller luft under testing. Derfor er den viktigste slitekilden for denne testen slipingen av bergprøven i stedet for varmefaktoren.
B, horisontal dreiebenk
Denne testen utføres også med granitt, og testprinsippet er i utgangspunktet det samme som VTL. Testtiden er bare noen få minutter, og det termiske støtet mellom granitt- og PDC -tenner er veldig begrenset.
Granittprøveparametrene som brukes av PDC -girleverandører vil variere. For eksempel er testparametrene som brukes av Synthetic Corporation og DI -selskapet i USA ikke nøyaktig de samme, men de bruker det samme granittmaterialet for testene sine, en grov til middels grad polykrystallinsk stollende berg med veldig liten porøsitet og en komprimerende styrke på 190MPa.
C. slitasjeforhold måleinstrument
Under de spesifiserte forholdene brukes diamantlaget til PDC til å trimme silisiumkarbidslipingshjul, og forholdet mellom slitasjehastigheten for slipehjulet og slitasjehastigheten til PDC tas som slitasjeindeksen for PDC, som kalles slitasjeforhold.
(2) Effektmotstandstest
Metoden for påvirkningstesting innebærer å installere PDC-tenner i en vinkel på 15-25 grader og deretter slippe et objekt fra en viss høyde for å slå diamantlaget på PDC-tennene vertikalt. Vekten og høyden på det fallende objektet indikerer virkningen av energinivået som testetannen opplever, som gradvis kan øke opp til 100 joules. Hver tann kan påvirkes 3-7 ganger til den ikke kan testes nærmere. Generelt testes minst 10 prøver av hver type tann på hvert energinivå. Siden det er et område i motstanden til tenner å påvirke, er testresultatene på hvert energinivå det gjennomsnittlige området av diamant som spaltet etter påvirkning for hver tann.
2. Ikke-destruktiv testing
Den mest brukte ikke-destruktive testteknikken (annet enn visuell og mikroskopisk inspeksjon) er ultralydskanning (CSCAN).
C -skanningsteknologi kan oppdage små defekter og bestemme plasseringen og størrelsen på feil. Når du gjør denne testen, plasserer du først PDC -tannen i en vanntank, og skann deretter med en ultralydsonde;
Denne artikkelen er trykt på nytt fra “International Metalworking Network“
Post Time: Mar-21-2025
