Kriogena obrada PDC rezača

PDC rezač je kompozitni materijal odličnih svojstava dobiven sinteriranjem dijamantskog praha sa cementiranom karbidnom podlogom korištenjem tehnologije visoke temperature i visokog tlaka (HTHP).

PDC rezač ima odličnu toplotnu provodljivost, ultra-visoku tvrdoću i otpornost na habanje, kao i visoku čvrstoću, veliku otpornost na udar i lak za zavarivanje.

Polikristalni dijamantski sloj je podržan od cementirane karbidne podloge, koja može apsorbirati veliko udarno opterećenje i izbjeći ozbiljna oštećenja tokom rada. Dakle, PDC se široko koristio za proizvodnju reznih alata, geoloških i naftnih i plinskih bušotina i drugih alata otpornih na habanje.

U polju za bušenje nafte i gasa, više od 90% ukupne snimke bušenja je završeno PDC svrdlima. PDC bitovi se obično koriste za bušenje mekih do srednje tvrdih stijena. Kada je riječ o dubokom bušenju, još uvijek postoje problemi kratkog vijeka trajanja i niskog ROP-a.

U formiranju dubokog kompleksa, radni uslovi PDC burgije su veoma teški. Glavni oblici kvara kompozitnog komada uključuju makro-frakture kao što su slomljeni zubi i strugotine uzrokovane udarom uzrokovanim velikim udarnim opterećenjem burgije i prekomjernom temperaturom u dnu rupe koja uzrokuje kompozitne komade. Smanjena otpornost lima na habanje uzrokuje termičko trošenje PDC kompozitnog lima. Gore spomenuti kvar PDC kompozitnog lima uvelike će utjecati na njegov vijek trajanja i efikasnost bušenja.

Šta je kriogeni tretman?

Kriogena obrada je produžetak konvencionalne topline. Koristi tečni dušik i druga rashladna sredstva kao rashladne medije za hlađenje materijala do temperature daleko ispod sobne temperature (-100~-196°C) kako bi poboljšao njihove performanse.

Mnoge postojeće studije su pokazale da kriogena obrada može uvelike poboljšati mehanička svojstva čelika, aluminijskih legura i drugih materijala. Nakon kriogenog tretmana, u ovim materijalima se javlja fenomen jačanja precipitacije. Kriogena obrada može poboljšati čvrstoću na savijanje, otpornost na habanje i performanse rezanja alata od cementnog karbida, praćeno efikasnim poboljšanjem vijeka trajanja. Relevantna istraživanja su također pokazala da se kriogenim tretmanom može poboljšati statička tlačna čvrstoća dijamantskih čestica, a glavni razlog povećanja čvrstoće je promjena stanja zaostalog naprezanja.

Ali, možemo li poboljšati performanse PDC rezača kroz kriogenu obradu? U ovom trenutku postoji nekoliko relevantnih studija.

Metoda kriogenog tretmana

Kriogena metoda tretmana za PDC rezače, operacije su:

(1) Stavite PDC rezače na sobnu temperaturu u peć za kriogenu obradu;

(2) Uključite peć za kriogenu obradu, ubacite tečni azot i koristite kontrolu temperature da smanjite temperaturu u peći za kriogenu obradu na -30℃ brzinom od -3℃/min; kada temperatura dostigne -30℃, onda će se smanjiti na -1℃/min. Smanjite na -120℃; nakon što temperatura dostigne -120℃, smanjite temperaturu na -196℃ brzinom od -0,1℃/min;

(3) Držite ga 24 sata na temperaturi od -196°C;

(4) Zatim povećajte temperaturu na -120°C brzinom od 0,1°C/min, zatim je snizite na -30°C brzinom od 1°C/min i na kraju smanjite na sobnu temperaturu brzinom od 3°C/min;

(5) Ponovite gornju operaciju dvaput da biste dovršili kriogenu obradu PDC rezača.

Kriogenski obrađeni PDC rezač i neobrađeni PDC rezač ispitani su na omjer trošenja brusne ploče. Rezultati ispitivanja su pokazali da su omjeri habanja bili 3380000 odnosno 4800000. Rezultati ispitivanja su pokazali da je nakon dubokog hlađenja omjer istrošenosti hladno tretiranog PDC rezača značajno manji od onog kod PDC rezača bez kriogene obrade.

Osim toga, kriogenski tretirani i neobrađeni PDC kompozitni listovi su zavareni na matricu i izbušeni 200m u istoj sekciji susjednih bušotina sa istim parametrima bušenja. Mehanički ROP bušenja burgije je povećan za 27,8% korištenjem kriogenski tretiranog PDC u usporedbi s onim bez korištenja kriogenski tretiranog PDC rezača.

Šta mislite o kriogenom tretmanu PDC rezača? Dobrodošli da nam ostavite svoje komentare.

Za PDC rezače, možete nas kontaktirati putem e-pošte na [email protected].