I. Termiese slytasie en kobaltverwydering van PDC
In die hoë druk sinteringsproses van PDC dien Cobalt as 'n katalisator om die direkte kombinasie van diamant en diamant te bevorder, en word die diamantlaag en die wolfraamkarbiedmatriks 'n geheel, wat lei tot die sny van pdc -tande wat geskik is vir die geologiese boor van die olieveld met 'n hoë taaiheid en uitstekende slytweerstand,
Diamante -hitteweerstand is redelik beperk. Onder atmosferiese druk kan die oppervlak van diamant by temperature ongeveer 900 ℃ of hoër transformeer. Tydens gebruik is tradisionele PDC's geneig om ongeveer 750 ℃ te degradeer. As u deur harde en skuurende rotslae boor, kan PDC's hierdie temperatuur maklik bereik as gevolg van wrywinghitte, en die oombliklike temperatuur (dit wil sê, gelokaliseerde temperatuur op mikroskopiese vlak) kan selfs hoër wees, wat die smeltpunt van kobalt (1495 ° C) ver oortref.
In vergelyking met suiwer diamant, as gevolg van die teenwoordigheid van kobalt, word diamant omskakel na grafiet by laer temperature. As gevolg hiervan word slytasie op diamant veroorsaak deur die grafitisering as gevolg van gelokaliseerde wrywinghitte. Daarbenewens is die termiese uitbreidingskoëffisiënt van kobalt baie hoër as dié van diamant, dus tydens die verhitting kan die binding tussen diamantkorrels ontwrig word deur die uitbreiding van kobalt.
In 1983 het twee navorsers diamantverwyderingsbehandeling op die oppervlak van standaard PDC -diamantlae uitgevoer, wat die werkverrigting van PDC -tande aansienlik verbeter het. Hierdie uitvinding het egter nie die aandag gekry wat dit verdien het nie. Dit was eers na 2000 dat boorverskaffers, met 'n dieper begrip van PDC -diamantlae, hierdie tegnologie begin toepas op PDC -tande wat in rotsboor gebruik word. Tande wat met hierdie metode behandel word, is geskik vir hoogs skuurformasies met beduidende termiese meganiese slytasie en word gereeld na verwys as 'ontkoppelde' tande.
Die sogenaamde “de-cobalt” word op die tradisionele manier gemaak om PDC te maak, en dan word die oppervlak van sy diamantlaag in 'n sterk suur gedompel om die kobaltfase deur die suur-etsproses te verwyder. Die diepte van die verwydering van kobalt kan ongeveer 200 mikron bereik.
'N Swaardiensdragtoets is op twee identiese PDC-tande uitgevoer (waarvan een kobaltverwydering op die diamantlaagoppervlak ondergaan het). Nadat hy 5000 m graniet gesny het, is gevind dat die slytasie van die nie-cobalt-verwyderde PDC skerp begin toeneem. In teenstelling hiermee het die kobalt-verwyderde PDC 'n relatiewe stabiele snysnelheid gehandhaaf terwyl dit ongeveer 15000 m rots gesny het.
2. Opsporingsmetode van PDC
Daar is twee soorte metodes om PDC-tande op te spoor, naamlik vernietigende toetsing en nie-vernietigende toetsing.
1. Vernietigende toetsing
Hierdie toetse is bedoel om die toestande van die ondergat so realisties as moontlik te simuleer om die werkverrigting van tande onder sulke omstandighede te evalueer. Die twee hoofvorme van vernietigende toetsing is slytweerstandstoetse en impakweerstandstoetse.
(1) Weerweerstandstoets
Drie soorte toerusting word gebruik om PDC -slytweerstandstoetse uit te voer:
A. Vertikale draaibank (VTL)
Sit eers die PDC -bit op die VTL -draaibank vas en plaas 'n rotsmonster (gewoonlik graniet) langs die PDC -bis. Draai dan die rotsmonster om die draaibank as met 'n sekere snelheid. Die PDC -bis sny met 'n spesifieke diepte in die rotsmonster. As u graniet gebruik om te toets, is hierdie snydiepte oor die algemeen minder as 1 mm. Hierdie toets kan droog of nat wees. In 'droë VTL -toetsing', wanneer die PDC -bis deur die rots sny, word geen verkoeling aangebring nie; Al die wrywinghitte wat gegenereer word, kom in die PDC en versnel die grafitiseringsproses van die diamant. Hierdie toetsmetode lewer uitstekende resultate by die evaluering van PDC -stukkies onder toestande wat 'n hoë boordruk of 'n hoë draaisnelheid benodig.
Die 'nat VTL -toets' bespeur die lewensduur van PDC onder matige verwarmingstoestande deur die PDC -tande met water of lug af te koel tydens toetsing. Daarom is die belangrikste slytasie van hierdie toets die slyp van die rotsmonster eerder as die verwarmingsfaktor.
B, horisontale draaibank
Hierdie toets word ook met graniet uitgevoer, en die beginsel van die toets is basies dieselfde as VTL. Die toetstyd is slegs 'n paar minute, en die termiese skok tussen graniet- en PDC -tande is baie beperk.
Die graniettoetsparameters wat deur PDC -ratverskaffers gebruik word, sal wissel. Byvoorbeeld, die toetsparameters wat deur Synthetic Corporation en DI Company in die Verenigde State gebruik word, is nie presies dieselfde nie, maar hulle gebruik dieselfde granietmateriaal vir hul toetse, 'n growwe tot medium graad poli -kristallyne stollingsgesteentes met baie min poreusheid en 'n druksterkte van 190MPa.
C. skuurverhouding meetinstrument
Onder die gespesifiseerde omstandighede word die diamantlaag van PDC gebruik om silikonkarbied -slypwiel te snoei, en die verhouding van die slytasietempo van die slypwiel en die slytasie van PDC word geneem as die dra -indeks van PDC, wat 'n dra -verhouding genoem word.
(2) Impakweerstandstoets
Die metode vir impakstoetsing behels die installering van PDC-tande op 'n hoek van 15-25 grade en dan 'n voorwerp van 'n sekere hoogte af te laat val om die diamantlaag op die PDC-tande vertikaal te slaan. Die gewig en hoogte van die dalende voorwerp dui op die impak van die energievlak wat deur die toetstand ervaar word, wat geleidelik tot 100 joule kan styg. Elke tand kan 3-7 keer beïnvloed word totdat dit nie verder getoets kan word nie. Oor die algemeen word ten minste 10 monsters van elke tipe tand op elke energievlak getoets. Aangesien daar 'n omvang van die tande is om te beïnvloed, is die toetsuitslae op elke energievlak die gemiddelde oppervlakte van diamant wat na die impak van elke tand spat.
2. Nie-vernietigende toetsing
Die mees gebruikte nie-vernietigende toetsingstegniek (behalwe visuele en mikroskopiese inspeksie) is ultrasoniese skandering (CSCAN).
C -skanderingstegnologie kan klein defekte opspoor en die ligging en grootte van defekte bepaal. As u hierdie toets doen, plaas die PDC -tand eers in 'n watertenk en skandeer dan met 'n ultrasoniese ondersoek;
Hierdie artikel is herdruk van “Internasionale metaalbewerkingsnetwerk'
Postyd: MAR-21-2025
