Kuvaa mafuta na kuondolewa kwa cobalt ya PDC

I. Kuvaa mafuta na kuondolewa kwa cobalt ya PDC

Katika mchakato wa shinikizo kubwa la PDC, cobalt hufanya kama kichocheo kukuza mchanganyiko wa moja kwa moja wa almasi na almasi, na kufanya safu ya almasi na tungsten carbide matrix kuwa nzima, na kusababisha meno ya kukata PDC yanayofaa kwa kuchimba visima vya jiolojia na hali ya juu na upinzani bora wa kuvaa,

Upinzani wa joto wa almasi ni mdogo. Chini ya shinikizo la anga, uso wa almasi unaweza kubadilisha kwa joto karibu 900 ℃ au zaidi. Wakati wa matumizi, PDC za jadi huwa zinadhoofisha karibu 750 ℃. Wakati wa kuchimba visima kupitia tabaka ngumu na za mwamba, PDC zinaweza kufikia joto hili kwa urahisi kwa sababu ya joto la msuguano, na joto la papo hapo (yaani, joto la ndani kwa kiwango cha microscopic) linaweza kuwa kubwa zaidi, kuzidi kiwango cha kuyeyuka cha cobalt (1495 ° C).

Ikilinganishwa na almasi safi, kwa sababu ya uwepo wa cobalt, almasi hubadilika kuwa grafiti kwa joto la chini. Kama matokeo, kuvaa kwenye almasi husababishwa na graphitization inayotokana na joto la ndani la msuguano. Kwa kuongezea, mgawo wa upanuzi wa mafuta ya cobalt ni kubwa zaidi kuliko ile ya almasi, kwa hivyo wakati wa joto, dhamana kati ya nafaka za almasi inaweza kuvurugika na upanuzi wa cobalt.

Mnamo 1983, watafiti wawili walifanya matibabu ya kuondoa almasi juu ya uso wa tabaka za almasi za PDC, na kuongeza utendaji wa meno ya PDC. Walakini, uvumbuzi huu haukupokea umakini uliostahili. Haikuwa hadi baada ya 2000 kwamba, kwa ufahamu wa kina wa tabaka za almasi za PDC, wauzaji wa kuchimba visima walianza kutumia teknolojia hii kwa meno ya PDC yaliyotumiwa katika kuchimba visima. Meno yaliyotibiwa na njia hii yanafaa kwa fomu zenye nguvu sana na kuvaa kwa mitambo ya mafuta na kawaida hujulikana kama meno ya "de-cobalted".

Kinachojulikana kama "de-cobalt" kinatengenezwa kwa njia ya jadi kutengeneza PDC, na kisha uso wa safu yake ya almasi huingizwa katika asidi kali ili kuondoa awamu ya cobalt kupitia mchakato wa etching asidi. Ya kina cha kuondolewa kwa cobalt inaweza kufikia microns 200.

Mtihani wa kuvaa nzito ulifanywa kwa meno mawili yanayofanana ya PDC (ambayo moja ilikuwa imepitia matibabu ya kuondolewa kwa cobalt kwenye uso wa safu ya almasi). Baada ya kukata 5000m ya granite, iligundulika kuwa kiwango cha kuvaa cha PDC isiyo na cobalt ilianza kuongezeka sana. Kwa kulinganisha, PDC iliyoondolewa ya cobalt ilidumisha kasi ya kukata utulivu wakati wa kukata takriban 15000m ya mwamba.

2. Njia ya kugundua ya PDC

Kuna aina mbili za njia za kugundua meno ya PDC, ambayo ni upimaji wa uharibifu na upimaji usio na uharibifu.

1. Upimaji wa uharibifu

Vipimo hivi vimekusudiwa kuiga hali ya kushuka kwa nguvu kama kweli iwezekanavyo kutathmini utendaji wa meno ya kukata chini ya hali kama hizo. Njia mbili kuu za upimaji wa uharibifu ni vipimo vya upinzani na vipimo vya upinzani wa athari.

(1) Vaa mtihani wa upinzani

Aina tatu za vifaa hutumiwa kufanya vipimo vya upinzani wa PDC:

A. Lathe wima (VTL)

Wakati wa jaribio, kwanza kurekebisha PDC kidogo kwa VTL Lathe na uweke sampuli ya mwamba (kawaida granite) karibu na PDC kidogo. Kisha zunguka sampuli ya mwamba karibu na mhimili wa lathe kwa kasi fulani. PDC kidogo hupunguza kwenye sampuli ya mwamba na kina maalum. Wakati wa kutumia granite kwa upimaji, kina hiki cha kukata kwa ujumla ni chini ya 1 mm. Mtihani huu unaweza kuwa kavu au mvua. Katika "Upimaji wa VTL kavu," wakati PDC inapunguzwa kupitia mwamba, hakuna baridi inayotumika; Joto zote za msuguano zinazozalishwa huingia PDC, kuharakisha mchakato wa graphitization wa almasi. Njia hii ya upimaji hutoa matokeo bora wakati wa kutathmini bits za PDC chini ya hali zinazohitaji shinikizo kubwa la kuchimba visima au kasi kubwa ya mzunguko.

Mtihani wa "Wet VTL" hugundua maisha ya PDC chini ya hali ya joto ya wastani kwa baridi ya meno ya PDC na maji au hewa wakati wa kupima. Kwa hivyo, chanzo kikuu cha mtihani huu ni kusaga kwa sampuli ya mwamba badala ya sababu ya joto.

B, usawa lathe

Mtihani huu pia hufanywa na granite, na kanuni ya mtihani ni sawa na VTL. Wakati wa mtihani ni dakika chache tu, na mshtuko wa mafuta kati ya meno ya granite na PDC ni mdogo sana.

Vigezo vya mtihani wa granite vinavyotumiwa na wauzaji wa gia za PDC vitatofautiana. Kwa mfano, vigezo vya jaribio vinavyotumiwa na Kampuni ya Synthetic na Kampuni ya DI huko Merika sio sawa, lakini hutumia vifaa vya granite sawa kwa vipimo vyao, coarse kwa mwamba wa kiwango cha kati cha polycrystalline na nguvu ndogo sana na nguvu ya kushinikiza ya 190MPA.

C. Abrasion Upimaji wa chombo

Chini ya hali maalum, safu ya almasi ya PDC hutumiwa kupunguza gurudumu la kusaga silika, na uwiano wa kiwango cha kuvaa kwa gurudumu la kusaga na kiwango cha kuvaa cha PDC kinachukuliwa kama faharisi ya kuvaa ya PDC, ambayo huitwa uwiano wa kuvaa.

(2) Mtihani wa Upinzani wa Athari

Njia ya upimaji wa athari inajumuisha kusanikisha meno ya PDC kwa pembe ya digrii 15-25 na kisha kuacha kitu kutoka kwa urefu fulani kugonga safu ya almasi kwenye meno ya PDC kwa wima. Uzito na urefu wa kitu kinachoanguka kinaonyesha kiwango cha nishati ya athari inayopatikana na jino la mtihani, ambalo linaweza kuongezeka hadi joules 100. Kila jino linaweza kuathiriwa mara 3-7 hadi haliwezi kupimwa zaidi. Kwa ujumla, angalau sampuli 10 za kila aina ya jino hupimwa katika kila kiwango cha nishati. Kwa kuwa kuna anuwai katika upinzani wa meno kuathiri, matokeo ya mtihani katika kila kiwango cha nishati ndio eneo la wastani la spalling ya almasi baada ya athari kwa kila jino.

2. Upimaji usio na uharibifu

Mbinu ya upimaji isiyotumiwa sana ya uharibifu (zaidi ya ukaguzi wa kuona na microscopic) ni skanning ya ultrasonic (CSCAN).

C Skanning Teknolojia inaweza kugundua kasoro ndogo na kuamua eneo na saizi ya kasoro. Wakati wa kufanya mtihani huu, kwanza weka jino la PDC kwenye tank ya maji, na kisha uchanganue na probe ya ultrasonic;

Nakala hii imechapishwa kutoka "Mtandao wa kimataifa wa utengenezaji wa chuma"