I. A PDC termikus kopása és kobalt eltávolítása
A PDC nagynyomású szinterációs folyamatában a kobalt katalizátorként működik, hogy elősegítse a gyémánt és a gyémánt közvetlen kombinációját, és a gyémántréteg és a volfrám -karbid mátrix teljessé váljon, ami a PDC -vágáshoz vezet, amely megfelelő olajmező geológiai fúrására, nagy szilárdsággal és kiváló kopásállósággal, és kiváló kopásállósággal.
A gyémántok hőállósága meglehetősen korlátozott. Légköri nyomás alatt a gyémánt felülete 900 ℃ vagy annál magasabb hőmérsékleten átalakulhat. Használat közben a hagyományos PDC -k körülbelül 750 ℃ -en romlanak. Ha kemény és csiszoló kőzetrétegeken átfúrják, a PDC -k könnyen elérhetik ezt a hőmérsékletet a súrlódási hő miatt, és a pillanatnyi hőmérséklet (azaz a lokális hőmérséklet a mikroszkopikus szinten) még magasabb lehet, messze meghaladhatja a kobalt olvadási pontját (1495 ° C).
A tiszta gyémánthoz képest, a kobalt jelenléte miatt, a gyémánt alacsony hőmérsékleten grafitgá alakul. Ennek eredményeként a gyémánt kopását a lokalizált súrlódási hőből származó grafitizáció okozza. Ezenkívül a kobalt termikus tágulási együtthatója sokkal magasabb, mint a gyémánté, tehát a fűtés során a gyémánt szemcsék közötti kötés megszakítható a kobalt bővülésével.
1983 -ban két kutató végezte el gyémánt eltávolító kezelést a standard PDC gyémántrétegek felületén, ami jelentősen javítja a PDC fogak teljesítményét. Ez a találmány azonban nem kapta meg a megérdemelt figyelmet. Csak 2000 után, a PDC gyémántrétegek mélyebb megértésével, a fúrószállítók elkezdték alkalmazni ezt a technológiát a kőzetfúráshoz használt PDC fogakra. Az ezzel a módszerrel kezelt fogak alkalmasak erősen koptató képződményekre, amelyek jelentős termikus mechanikai kopással vannak ellátva, és általában „kobalált” fogaknak nevezik.
Az úgynevezett „de-kobalt” a PDC előállításának hagyományos módon készül, majd a gyémántréteg felületét erős savba merítik, hogy eltávolítsák a kobalt fázist a savmaratási folyamaton keresztül. A kobalt eltávolításának mélysége eléri a körülbelül 200 mikronot.
Két azonos PDC fogan nagy teljesítményű kopási tesztet végeztünk (amelyek közül az egyik kobalt eltávolító kezelésen ment keresztül a gyémántréteg felületén). Az 5000 m gránit vágása után kiderült, hogy a nem kobalt-eltávolított PDC kopási sebessége hirtelen növekedni kezdett. Ezzel szemben a kobalt-eltávolított PDC viszonylag stabil vágási sebességet tartott fenn, miközben kb. 15000 m kőzetet vágott.
2. A PDC detektálási módja
Kétféle módszer létezik a PDC fogak kimutatására, nevezetesen a pusztító tesztelés és a nem roncsolás nélküli tesztek.
1. Romboló tesztelés
Ezeknek a teszteknek az a célja, hogy a lyukasztó körülményeket a lehető legreálisabban szimulálják, hogy értékeljék a fogak ilyen körülmények között történő teljesítményét. A pusztító tesztelés két fő formája a kopásállósági tesztek és az ütésállósági tesztek.
(1) kopásállósági teszt
Három típusú berendezést használnak a PDC kopásállósági tesztek elvégzéséhez:
A. Függőleges eszterga (VTL)
A teszt során először rögzítse a PDC bitet a VTL esztergara, és tegyen egy kőzetmintát (általában gránit) a PDC bit mellé. Ezután forgassa el a kőzetmintát az eszterga tengely körül egy bizonyos sebességgel. A PDC bit egy meghatározott mélységgel vágja be a kőzetmintát. A gránit teszteléséhez ez a vágási mélység általában kevesebb, mint 1 mm. Ez a teszt lehet száraz vagy nedves. A „Száraz VTL tesztelés” című részben, amikor a PDC bitán áthalad a kőzeten, nem alkalmaznak hűtést; Az összes súrlódási hőt generálva belép a PDC -be, felgyorsítva a gyémánt grafitációs folyamatát. Ez a tesztelési módszer kiváló eredményeket eredményez, amikor a PDC biteket magas fúrási nyomást vagy nagy forgási sebességet igénylő körülmények között értékelik.
A „nedves VTL -teszt” mérsékelt fűtési körülmények között észlel a PDC élettartamát a PDC fogak vízzel vagy levegővel történő hűtésével a tesztelés során. Ezért ennek a tesztnek a fő kopási forrása a kőzetminta csiszolása, nem pedig a fűtési tényező.
B, vízszintes eszterga
Ezt a tesztet gránitral is elvégzik, és a teszt elve alapvetően megegyezik a VTL -vel. A tesztidő csak néhány perc, és a gránit és a PDC fogak közötti termikus sokk nagyon korlátozott.
A PDC Gear beszállítói által használt gránit tesztparaméterek változnak. Például a Synthetic Corporation és a DI Company által az Egyesült Államokban alkalmazott tesztparaméterek nem pontosan azonosak, de ugyanazt a gránit anyagot használják a tesztekhez, egy durva és közepes minőségű polikristályos medve kőzet, nagyon kevés porozitású és 190 mpa kompressziós szilárdsággal.
C. kopás arány mérő eszköz
Meghatározott körülmények között a PDC gyémántrétegét használják a szilícium karbidcsiszoló kerék vágására, és a csiszolókerék kopási sebességének és a PDC kopási sebességének arányát a PDC kopási indexeként veszik figyelembe, amelyet kopási aránynak hívnak.
(2) ütésállósági teszt
Az ütközésvizsgálat módszere magában foglalja a PDC fogak 15-25 fokos szögben történő telepítését, majd egy objektum eldobását egy bizonyos magasságból, hogy a gyémántrétegt a PDC fogakon vertikálisan megüthesse. A leeső objektum súlya és magassága jelzi a tesztfog által tapasztalt ütési energiaszintet, amely fokozatosan akár 100 joule -ra is növekszik. Minden fog 3-7-szer befolyásolható, amíg azt nem lehet tovább tesztelni. Általában az egyes fogak típusának legalább 10 mintáját minden energiaszinten tesztelik. Mivel a fogak ellenállása az ütközésnek van egy tartományban, a teszt eredményei minden egyes energiaszinten a gyémántfúrás átlagos területe az egyes fogok ütése után.
2. Nem pusztító tesztelés
A legszélesebb körben alkalmazott nem roncsolás nélküli tesztelési technika (a vizuális és mikroszkópos ellenőrzésen kívül) az ultrahangos szkennelés (CSCAN).
A C szkennelési technológia képes felismerni a kis hibákat, és meghatározhatja a hibák helyét és méretét. A teszt elvégzésekor először helyezze el a PDC -fog egy víztartályban, majd szkenneljen ultrahangos szondával;
Ezt a cikket újból kinyomtatják a “Nemzetközi fémmegmunkáló hálózat"
A postai idő: március-21-2025
