Pagsul-ob sa kainit ug pagtangtang sa cobalt sa PDC

I. Pagkaguba sa kainit ug pagtangtang sa cobalt sa PDC

Sa proseso sa high pressure sintering sa PDC, ang cobalt molihok isip usa ka katalista aron mapalambo ang direktang kombinasyon sa diamante ug diamante, ug himuon ang diamond layer ug tungsten carbide matrix nga usa ka tibuok, nga moresulta sa mga ngipon sa pagputol sa PDC nga angay alang sa oilfield geological drilling nga adunay taas nga kalig-on ug maayo kaayo nga resistensya sa pagsul-ob,

Limitado ra ang resistensya sa kainit sa mga diamante. Ubos sa presyur sa atmospera, ang nawong sa diamante mahimong mausab sa temperatura nga mga 900℃ o mas taas pa. Samtang gigamit, ang tradisyonal nga mga PDC lagmit nga madaot sa mga 750℃. Kung mag-drill sa gahi ug abrasive nga mga lut-od sa bato, ang mga PDC dali nga makaabot niini nga temperatura tungod sa frictional heat, ug ang instantaneous temperature (ie, localized temperature sa microscopic level) mahimong mas taas pa, nga molapas sa melting point sa cobalt (1495°C).

Kon itandi sa puro nga diamante, tungod sa presensya sa cobalt, ang diamante mahimong graphite sa mas ubos nga temperatura. Tungod niini, ang pagkaguba sa diamante gipahinabo sa graphitization nga resulta sa localized frictional heat. Dugang pa, ang thermal expansion coefficient sa cobalt mas taas kay sa diamante, busa atol sa pagpainit, ang bonding tali sa mga lugas sa diamante mahimong mabalda sa expansion sa cobalt.

Niadtong 1983, duha ka tigdukiduki ang naghimo og diamond removal treatment sa ibabaw sa standard nga PDC diamond layers, nga nakapausbaw pag-ayo sa performance sa mga PDC teeth. Apan, kini nga imbensyon wala makadawat sa atensyon nga angay niini. Pagkahuman sa tuig 2000, uban sa mas lawom nga pagsabot sa PDC diamond layers, ang mga drill supplier nagsugod sa paggamit niini nga teknolohiya sa mga PDC teeth nga gigamit sa rock drilling. Ang mga ngipon nga gitambalan niini nga pamaagi angay alang sa mga highly abrasive formations nga adunay dakong thermal mechanical wear ug kasagarang gitawag nga "de-cobalted" nga mga ngipon.

Ang gitawag nga "de-cobalt" gihimo sa tradisyonal nga paagi aron makahimo og PDC, ug dayon ang nawong sa diamante nga lut-od niini ituslob sa kusog nga asido aron makuha ang cobalt phase pinaagi sa proseso sa acid etching. Ang giladmon sa pagtangtang sa cobalt mahimong moabot sa mga 200 microns.

Usa ka heavy-duty wear test ang gihimo sa duha ka managsama nga ngipon sa PDC (usa niini ang gipailalom sa cobalt removal treatment sa ibabaw sa diamond layer). Human sa pagputol sa 5000m nga granite, nakit-an nga ang wear rate sa wala gikuha nga cobalt nga PDC nagsugod sa pagsaka pag-ayo. Sa kasukwahi, ang cobalt-removed PDC nagpabilin sa usa ka medyo lig-on nga cutting speed samtang nagputol sa gibana-bana nga 15000m nga bato.

2. Pamaagi sa pag-ila sa PDC

Adunay duha ka klase sa pamaagi aron ma-detect ang mga ngipon nga PDC, nga mao ang destructive testing ug non-destructive testing.

1. Makadaot nga pagsulay

Kini nga mga pagsulay gituyo aron sundogon ang mga kondisyon sa ilawom sa lungag sa labing realistiko nga paagi aron masusi ang performance sa pagputol sa ngipon ubos sa ingon nga mga kondisyon. Ang duha ka nag-unang porma sa destructive testing mao ang wear resistance tests ug impact resistance tests.

(1) Pagsulay sa resistensya sa pagsul-ob

Tulo ka klase sa kagamitan ang gigamit sa pagpahigayon sa mga pagsulay sa resistensya sa pagsul-ob sa PDC:

A. Bertikal nga lathe (VTL)

Atol sa pagsulay, una nga i-ayo ang PDC bit sa VTL lathe ug ibutang ang usa ka sample sa bato (kasagaran granite) tupad sa PDC bit. Dayon i-rotate ang sample sa bato palibot sa axis sa lathe sa usa ka piho nga katulin. Ang PDC bit moputol sa sample sa bato nga adunay piho nga giladmon. Kung mogamit og granite alang sa pagsulay, kini nga giladmon sa pagputol kasagaran ubos sa 1 mm. Kini nga pagsulay mahimong uga o basa. Sa "dry VTL testing," kung ang PDC bit moputol sa bato, walay pagpabugnaw nga gigamit; ang tanan nga frictional heat nga namugna mosulod sa PDC, nga nagpadali sa proseso sa graphitization sa diamante. Kini nga pamaagi sa pagsulay naghatag og maayo kaayo nga mga resulta kung gisusi ang mga PDC bit ubos sa mga kondisyon nga nanginahanglan taas nga presyur sa pag-drill o taas nga tulin sa pagtuyok.

Ang "wet VTL test" nag-detect sa gidugayon sa paggamit sa PDC ubos sa kasarangang mga kondisyon sa pagpainit pinaagi sa pagpabugnaw sa mga ngipon sa PDC gamit ang tubig o hangin atol sa pagsulay. Busa, ang pangunang tinubdan sa pagkaguba niini nga pagsulay mao ang paggaling sa sample sa bato imbes nga ang heating factor.

B, pinahigda nga lathe

Kini nga pagsulay gihimo usab gamit ang granite, ug ang prinsipyo sa pagsulay parehas ra sa VTL. Ang oras sa pagsulay pipila lang ka minuto, ug ang thermal shock tali sa granite ug PDC nga mga ngipon limitado kaayo.

Magkalahi-lahi ang mga parametro sa pagsulay sa granite nga gigamit sa mga supplier sa PDC gear. Pananglitan, ang mga parametro sa pagsulay nga gigamit sa Synthetic Corporation ug DI Company sa Estados Unidos dili parehas, apan parehas ra ang ilang gigamit nga materyal sa granite para sa ilang mga pagsulay, usa ka coarse ngadto sa medium grade nga polycrystalline igneous rock nga gamay ra kaayo ang porosity ug compressive strength nga 190MPa.

C. Instrumento sa pagsukod sa ratio sa abrasion

Ubos sa gitakdang mga kondisyon, ang diamond layer sa PDC gigamit sa pag-trim sa silicon carbide grinding wheel, ug ang ratio sa wear rate sa grinding wheel ug sa wear rate sa PDC gikuha isip wear index sa PDC, nga gitawag og wear ratio.

(2) Pagsulay sa resistensya sa epekto

Ang pamaagi sa impact testing naglakip sa pag-instalar sa mga ngipon sa PDC sa anggulo nga 15-25 degrees ug dayon paghulog sa usa ka butang gikan sa usa ka piho nga gitas-on aron maigo ang diamond layer sa mga ngipon sa PDC nga patindog. Ang gibug-aton ug gitas-on sa nahulog nga butang nagpakita sa lebel sa enerhiya sa impact nga nasinati sa test tooth, nga mahimong anam-anam nga motaas hangtod sa 100 joules. Ang matag ngipon mahimong maigo sa 3-7 ka beses hangtod nga dili na kini masulayan pa. Kasagaran, labing menos 10 ka sample sa matag klase sa ngipon ang gisulayan sa matag lebel sa enerhiya. Tungod kay adunay usa ka range sa resistensya sa mga ngipon sa impact, ang mga resulta sa pagsulay sa matag lebel sa enerhiya mao ang average nga lugar sa diamond spalling pagkahuman sa impact alang sa matag ngipon.

2. Dili makadaot nga pagsulay

Ang labing kaylap nga gigamit nga teknik sa dili makadaot nga pagsulay (gawas sa biswal ug mikroskopikong inspeksyon) mao ang ultrasonic scanning (Cscan).

Ang teknolohiya sa C scanning makamatikod sa gagmay nga mga depekto ug makatino sa lokasyon ug gidak-on sa mga depekto. Sa paghimo niini nga pagsulay, ibutang una ang ngipon sa PDC sa tangke sa tubig, ug dayon i-scan gamit ang ultrasonic probe;

Kini nga artikulo giimprinta pag-usab gikan sa "Internasyonal nga Network sa Pagtrabaho og Metal"