Ilbies termali u tneħħija tal-kobalt ta 'PDC

I. Ilbies termali u tneħħija tal-kobalt ta 'PDC

Fil-proċess ta 'sinterizzazzjoni ta' pressjoni għolja ta 'PDC, il-kobalt jaġixxi bħala katalist biex jippromwovi l-kombinazzjoni diretta ta' djamant u djamant, u jagħmel is-saff tad-djamanti u l-matriċi tal-karbur tat-tungstenu jsiru sħaħ, li jirriżultaw fi snien li jaqtgħu PDC adattati għat-tħaffir ġeoloġiku taż-żejt bi ebusija għolja u reżistenza eċċellenti għall-ilbies,

Ir-reżistenza għas-sħana tad-djamanti hija pjuttost limitata. Taħt pressjoni atmosferika, il-wiċċ tad-djamant jista 'jittrasforma f'temperaturi ta' madwar 900 ℃ jew ogħla. Matul l-użu, il-PDCs tradizzjonali għandhom it-tendenza li jiddegradaw għal madwar 750 ℃. Meta tħaffer permezz ta 'saffi tal-blat iebsa u li joborxu, il-PDCs jistgħu faċilment jilħqu din it-temperatura minħabba sħana frizzjonali, u t-temperatura istantanja (jiġifieri, temperatura lokalizzata fil-livell mikroskopiku) tista' tkun saħansitra ogħla, li taqbeż il-punt tat-tidwib tal-kobalt (1495 ° C).

Meta mqabbel mad-djamant pur, minħabba l-preżenza tal-kobalt, id-djamant jikkonverti għal grafita f'temperaturi aktar baxxi. Bħala riżultat, l-ilbies fuq id-djamant huwa kkawżat mill-grafitizzazzjoni li tirriżulta minn sħana tal-frizzjoni lokalizzata. Barra minn hekk, il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali tal-kobalt huwa ħafna ogħla minn dak tad-djamant, għalhekk waqt it-tisħin, it-twaħħil bejn il-ħbub tad-djamanti jista' jiġi mħarbat bl-espansjoni tal-kobalt.

Fl-1983, żewġ riċerkaturi wettqu trattament ta 'tneħħija tad-djamanti fuq il-wiċċ ta' saffi standard tad-djamanti PDC, li jsaħħu b'mod sinifikanti l-prestazzjoni tas-snien PDC. Madankollu, din l-invenzjoni ma rċevietx l-attenzjoni li kien jistħoqqilha. Ma kienx wara l-2000 li, b'għarfien aktar profond tas-saffi tad-djamanti PDC, il-fornituri tat-tħaffir bdew japplikaw din it-teknoloġija fuq snien PDC użati fit-tħaffir tal-blat. Is-snien trattati b'dan il-metodu huma adattati għal formazzjonijiet li joborxu ħafna b'ilbies mekkaniku termiku sinifikanti u huma komunement imsejħa snien "de-cobalted".

L-hekk imsejħa "de-cobalt" hija magħmula bil-mod tradizzjonali biex tagħmel PDC, u mbagħad il-wiċċ tas-saff tad-djamanti tiegħu huwa mgħaddas f'aċidu qawwi biex tneħħi l-fażi tal-kobalt permezz tal-proċess ta 'inċiżjoni aċiduża. Il-fond tat-tneħħija tal-kobalt jista 'jilħaq madwar 200 mikron.

Test ta 'xedd tqil sar fuq żewġ snien PDC identiċi (li wieħed minnhom kien għadda minn trattament ta' tneħħija tal-kobalt fuq il-wiċċ tas-saff tad-djamanti). Wara li qatgħet 5000m ta 'granit, instab li r-rata ta' xedd tal-PDC mhux imneħħi mill-kobalt bdiet tiżdied sew. B'kuntrast, il-PDC imneħħi mill-kobalt żamm veloċità tal-qtugħ relattivament stabbli waqt li qata 'madwar 15000m ta' blat.

2. Metodu ta 'skoperta ta' PDC

Hemm żewġ tipi ta 'metodi biex jinstabu snien PDC, jiġifieri ttestjar distruttiv u ttestjar mhux distruttiv.

1. Ittestjar distruttiv

Dawn it-testijiet huma maħsuba biex jissimulaw il-kundizzjonijiet tan-nixxiegħa bl-iktar mod realistiku possibbli biex tevalwa l-prestazzjoni tat-tqattigħ tas-snien taħt dawn il-kundizzjonijiet. Iż-żewġ forom ewlenin ta 'testijiet distruttivi huma testijiet ta' reżistenza għall-ilbies u testijiet ta 'reżistenza għall-impatt.

(1) Test tar-reżistenza għall-ilbies

Tliet tipi ta 'tagħmir jintużaw biex iwettqu testijiet ta' reżistenza għall-ilbies PDC:

A. Lathe Vertikali (VTL)

Matul it-test, l-ewwel waħħal il-bit PDC fuq it-torn VTL u poġġi kampjun tal-blat (ġeneralment granit) ħdejn il-bit PDC. Imbagħad dawwar il-kampjun tal-blat madwar l-assi tat-torn b'ċerta veloċità. Il-bit PDC jaqta 'fil-kampjun tal-blat b'fond speċifiku. Meta tuża l-granit għall-ittestjar, dan il-fond tal-qtugħ huwa ġeneralment inqas minn 1 mm. Dan it-test jista 'jkun jew niexef jew imxarrab. F '"Ittestjar VTL Niexef," meta l-bit PDC jaqta' mill-blat, ma jiġi applikat l-ebda tkessiħ; Is-sħana tal-frizzjoni ġġenerata tidħol fil-PDC, li taċċellera l-proċess tal-grafitizzazzjoni tad-djamant. Dan il-metodu ta 'ttestjar jagħti riżultati eċċellenti meta jiġu evalwati bits PDC taħt kondizzjonijiet li jeħtieġu pressjoni għolja tat-tħaffir jew veloċità ta' rotazzjoni għolja.

It- "test VTL imxarrab" jiskopri l-ħajja ta 'PDC f'kundizzjonijiet ta' tisħin moderati billi jkessaħ is-snien PDC bl-ilma jew bl-arja waqt l-ittestjar. Għalhekk, is-sors ewlieni ta 'l-ilbies ta' dan it-test huwa t-tħin tal-kampjun tal-blat aktar milli l-fattur ta 'tisħin.

B, torn orizzontali

Dan it-test jitwettaq ukoll bil-granit, u l-prinċipju tat-test huwa bażikament l-istess bħal VTL. Il-ħin tat-test huwa biss ftit minuti, u x-xokk termali bejn il-granit u s-snien PDC huwa limitat ħafna.

Il-parametri tat-test tal-granit użati mill-fornituri tal-irkaptu PDC se jvarjaw. Pereżempju, il-parametri tat-test użati minn Sintetiku tal-Korporazzjoni u l-Kumpanija DI fl-Istati Uniti mhumiex eżattament l-istess, iżda jużaw l-istess materjal tal-granit għat-testijiet tagħhom, blat igneous polikristallin ta 'grad oħxon sa medju bi ftit porożità u saħħa kompressiva ta' 190MPa.

C. Proporzjon tal-brix tal-kejl

Taħt il-kundizzjonijiet speċifikati, is-saff tad-djamanti ta 'PDC jintuża biex iqatta' r-rota tat-tħin tal-karbur tas-silikon, u l-proporzjon tar-rata ta 'xedd tar-rota tat-tħin u r-rata ta' xedd ta 'PDC jittieħed bħala l-indiċi ta' xedd ta 'PDC, li jissejjaħ proporzjon ta' xedd.

(2) test tar-reżistenza għall-impatt

Il-metodu għall-ittestjar tal-impatt jinvolvi l-installazzjoni ta 'snien PDC f'angolu ta' 15-25 grad u mbagħad twaqqa 'oġġett minn ċertu għoli biex tolqot is-saff tad-djamanti fuq is-snien PDC vertikalment. Il-piż u l-għoli tal-oġġett li jaqa 'jindikaw il-livell ta' enerġija ta 'l-impatt esperjenzat mis-snien tat-test, li jista' jiżdied gradwalment sa 100 joule. Kull snien jista 'jintlaqat 3-7 darbiet sakemm ma jkunx jista' jiġi ttestjat aktar. Ġeneralment, mill-inqas 10 kampjuni ta 'kull tip ta' snien huma ttestjati f'kull livell ta 'enerġija. Peress li hemm firxa fir-reżistenza tas-snien għall-impatt, ir-riżultati tat-test f'kull livell ta 'enerġija huma l-erja medja ta' l-ispalla tad-djamanti wara l-impatt għal kull snien.

2. Ittestjar mhux distruttiv

It-teknika tal-ittestjar mhux distruttiva l-iktar użata (minbarra l-ispezzjoni viżwali u mikroskopika) hija l-iskannjar ultrasoniku (CSCAN).

It-teknoloġija tal-iskannjar C tista 'tiskopri difetti żgħar u tiddetermina l-post u d-daqs tad-difetti. Meta tagħmel dan it-test, l-ewwel poġġi s-snien PDC fit-tank tal-ilma, u mbagħad skennja sonda ultrasonika;

Dan l-artikolu huwa stampat mill-ġdid minn "Netwerk Internazzjonali tal-MetallU