Tallador de bits de diamant policristalí tèrmicament estable

Els talladors de bits de diamant policristalí tèrmicament estables es van introduir quan es va trobar que els talladors de bits PDC de vegades eren estellats durant la perforació. Aquesta fallada va ser deguda a tensions internes causades per l'expansió diferencial del diamant i el material aglutinant.

El cobalt és l'aglutinant més utilitzat en productes de PCD sinteritzats. Aquest material té un coeficient d'expansió tèrmica d'1,2 x 10 ^-5 graus. C en comparació amb 2,7 x 10 ^-6 per al diamant. Per tant, el cobalt s'expandeix més ràpidament que el diamant. A mesura que la temperatura a granel del tallador s'eleva per sobre dels 730 graus C, les tensions internes causades per les diferents velocitats d'expansió condueixen a esquerdes intergranulars greus, macro estellades i fallades ràpides del tallador.

Aquestes temperatures són molt més altes que les que es troben al fons del forat (normalment 100 graus C a 8000 peus). Sorgeixen de la fricció generada per l'acció de cisalla per la qual aquests trossos tallen la roca.

Aquesta barrera de temperatura de 730 graus C presentava serioses barreres per millorar el rendiment de les broques de tall PCD.

Els fabricants van experimentar amb la millora de l'estabilitat tèrmica dels talladors i es van desenvolupar talladors de bits de diamant policristal·lí tèrmicament estables.

Aquests talladors de broques són més estables a temperatures més altes perquè s'ha eliminat el lligant de cobalt i això elimina les tensions internes causades per l'expansió diferencial. Com que la major part de l'aglutinant està interconnectat, el tractament estès amb àcids pot treure la major part d'ell. Els enllaços entre partícules de diamant adjacents no es veuen afectats, conservant el 50-80% de la força dels compactes. El PCD lixiviat és tèrmicament estable en atmosferes inerts o reductores fins a 1200 ºC, però es degradarà a 875 ºC en presència d'oxigen.

Es va demostrar que si el material de cobalt es pot treure de la bretxa del gra, l'estabilitat tèrmica de les dents PDC es millorarà significativament perquè la broca pugui perforar millor en formacions més dures i abrasives. Aquesta tecnologia d'eliminació de cobalt millora la resistència al desgast de les dents PDC en formacions de roca dura altament abrasives i amplia encara més el rang d'aplicació de bits PDC.

Per obtenir més informació sobre les talladores PDC, visiteu-nos a www.zzbetter.com