I. Termalna obraba in kobalta odstranjevanje PDC
Kobalt v procesu sintranja z visokim tlakom deluje kot katalizator za spodbujanje neposredne kombinacije diamanta in diamanta, matrika diamanta in volframove karbide pa postaneta celota, kar ima za posledico, da se zobje za rezanje PDC primerno za geološko vrtanje naftnih polj z visoko trdnostjo in odlično odpornostjo in odlično odpornostjo in odlično odpornostjo in odlično odpornostjo, odlično obrabno odpornost
Diamantna toplotna odpornost je precej omejena. Pod atmosferskim tlakom se lahko površina diamanta pretvori pri temperaturah okoli 900 ℃ ali več. Med uporabo se tradicionalni PDC ponavadi razgradijo pri približno 750 ℃. Pri vrtanju skozi trde in abrazivne kamnite plasti lahko PDC -ji zlahka dosežejo to temperaturo zaradi trenja toplote, trenutna temperatura (tj. Lokalizirana temperatura na mikroskopski ravni) pa je lahko še višja, kar daleč presega tališče kobalta (1495 ° C).
V primerjavi s čistim diamantom se diamant zaradi prisotnosti kobalta pretvori v grafit pri nižjih temperaturah. Kot rezultat, obraba na diamantu povzroči graficizacija, ki je posledica lokalizirane toplote trenja. Poleg tega je koeficient toplotne ekspanzije kobalta veliko večji kot pri diamantu, zato lahko med segrevanjem vezanje med diamantnimi zrni prekinemo s širitvijo kobalta.
Leta 1983 sta dva raziskovalca opravila zdravljenje z diamanti na površini standardnih diamantnih plasti PDC, kar je znatno povečalo delovanje zob PDC. Vendar ta izum ni bil deležen pozornosti, ki si jo je zaslužil. Šele po letu 2000 so z globljim razumevanjem diamantnih plasti PDC začeli to tehnologijo uporabljati za zobe PDC, ki se uporabljajo pri vrtanju kamnin. Zobje, obdelani s to metodo, so primerni za zelo abrazivne tvorbe z znatno toplotno mehansko obrabo in jih običajno imenujemo "dekobaltirani" zobje.
Tako imenovani "de-kobalt" je narejen na tradicionalen način za izdelavo PDC, nato pa je površina njegove diamantne plasti potopljena v močno kislino, da odstrani fazo kobalta skozi postopek jedkanja kisline. Globina odstranjevanja kobalta lahko doseže približno 200 mikronov.
Na dveh enakih zob PDC je bil izveden test za težke obrabe (od katerih je bil eden na površini diamantne plasti podvržen kobaltu odstranjevanja kobalta). Po rezanju 5000 m granita je bilo ugotovljeno, da se je stopnja obrabe PDC-ja, ki ni bila odstranjena v kobaltu, začela močno povečevati. V nasprotju s tem je PDC, ki ga je imel kobalt, ohranil razmeroma stabilno hitrost rezanja, medtem ko je rezal približno 15000m kamnine.
2. Način zaznavanja PDC
Obstajata dve vrsti metod za odkrivanje zob PDC, in sicer destruktivno testiranje in nedestruktivno testiranje.
1. destruktivno testiranje
Ti testi so namenjeni čim bolj realistično simulirajo pogoje za vrati za oceno učinkovitosti rezanja zob v takšnih pogojih. Dve glavni obliki destruktivnega testiranja sta preskusi odpornosti proti obrabi in preskusi odpornosti udarcev.
(1) Test odpornosti proti obrabi
Tri vrste opreme se uporabljajo za izvajanje preskusov odpornosti proti PDC:
A. Vertikalna stružnica (VTL)
Med testom najprej pritrdite bit PDC na stružnico VTL in poleg bita PDC postavite vzorec kamnine (običajno granit). Nato z določeno hitrostjo zasukajte vzorec kamnine okoli osi stružnice. PDC bit se zareže v vzorec skale z določeno globino. Pri uporabi granita za testiranje je ta globina rezanja na splošno manjša od 1 mm. Ta test je lahko suh ali moker. Pri "TESTINJU DRY VTL", ko se PDC bit prereže skozi skalo, se hlajenje ne uporablja; Vsa ustvarjena trenja vstopi v PDC in pospešuje proces grafitizacije diamanta. Ta metoda testiranja daje odlične rezultate pri ocenjevanju bitov PDC pod pogoji, ki zahtevajo visok tlak vrtanja ali visoko hitrost rotacije.
"Test mokrega VTL" zazna življenjsko dobo PDC v zmernih pogojih ogrevanja s hlajenjem zob PDC z vodo ali zrakom med testiranjem. Zato je glavni obrabni vir tega testa brušenje vzorca kamnine in ne ogrevalnega faktorja.
B, vodoravna stružnica
Ta test se izvaja tudi z granitom, načelo testa pa je v bistvu enako kot VTL. Čas testa je le nekaj minut, toplotni šok med granitom in zobmi PDC pa je zelo omejen.
Parametri granitnih preskusov, ki jih uporabljajo dobavitelji prestav PDC, se bodo razlikovali. Na primer, testni parametri, ki jih uporabljata Synthetic Corporation in DI Company v Združenih državah Amerike, niso popolnoma enaki, vendar za svoje teste uporabljajo isti granitni material, grobo do srednje stopnje polikristalne magnetne kamnine z zelo malo poroznosti in tlačno močjo 190MPa.
C. Instrument za merjenje razmerja med abrazijo
V določenih pogojih se diamantna plast PDC uporablja za obrezovanje brušenja silicijevega karbida, razmerje med stopnjo obrabe brušenega kolesa in hitrosti obrabe PDC pa se vzame kot indeks obrabe PDC, ki se imenuje obrabe.
(2) Preskus odpornosti na udarce
Metoda za testiranje udarcev vključuje namestitev zob PDC pod kotom 15-25 stopinj in nato spuščanje predmeta z določene višine, da se navpično udarite v diamantno plast na PDC zob. Teža in višina padajočega predmeta kažeta na stopnjo energije, ki jo doživlja preskusni zob, ki se lahko postopoma poveča do 100 joulov. Vsak zob lahko prizadenemo 3-7 krat, dokler ga ni mogoče nadaljevati. Na splošno se na vsaki ravni energije preizkusi vsaj 10 vzorcev vsake vrste zob. Ker je v odpornosti zob za udarce razpon, so rezultati testov na vsaki ravni energije povprečno območje diamantnega lončenja po udarcu za vsak zob.
2. Nedestruktivno testiranje
Najpogosteje uporabljena nedestruktivna tehnika testiranja (razen vizualnega in mikroskopskega pregleda) je ultrazvočno skeniranje (CSCAN).
C tehnologija skeniranja lahko zazna majhne napake in določi lokacijo in velikost napak. Pri tem testu najprej postavite zob PDC v rezervoarju za vodo in nato skenirajte z ultrazvočno sondo;
Ta članek je ponatisnjen iz "Mednarodna mreža za obdelavo kovin»
Čas objave: MAR-21-2025
