Termiskt stabil polykristallin diamantbitskärare

Termiskt stabila polykristallina diamantborrskärar introducerades när det visade sig att PDC-skärar ibland flisades under borrning. Detta misslyckande berodde på inre spänningar orsakade av den differentiella expansionen av diamant- och bindemedelsmaterialet.

Kobolt är det mest använda bindemedlet i sintrade PCD-produkter. Detta material har en termisk expansionskoefficient på 1,2 x 10 ^-5 grader. C jämfört med 2,7 x 10 ^-6 för diamant. Därför expanderar kobolt snabbare än diamant. När bulktemperaturen på fräsen stiger över 730 grader C leder inre spänningar orsakade av olika expansionshastigheter till allvarliga intergranulära sprickor, makroflisning och snabbt fel på fräsen.

Dessa temperaturer är mycket högre än de temperaturer som finns i botten av borrhålet (vanligtvis 100 grader C vid 8000 fot). De uppstår från friktionen som genereras av den skjuvverkan genom vilken dessa bitar skär berget.

Denna temperaturbarriär på 730 grader C utgjorde allvarliga hinder för förbättrad prestanda hos PCD-skärbitar.

Tillverkare experimenterade med att förbättra den termiska stabiliteten hos fräsen och termiskt stabila polykristallina diamantborrskärare utvecklades.

Dessa skär är mer stabila vid högre temperaturer eftersom koboltbindemedlet har tagits bort och detta eliminerar inre spänningar orsakade av differentiell expansion. Eftersom det mesta av bindemedlet är sammankopplat kan utökad behandling med syror läcka ut det mesta. Bindningarna mellan intilliggande diamantpartiklar är opåverkade och behåller 50-80 % av presskropparnas styrka. Lakad PCD är termiskt stabil i en inert eller reducerande atmosfär till 1200 grader C men kommer att brytas ned vid 875 grader C i närvaro av syre.

Det bevisades att om koboltmaterialet kan avlägsnas från korngapet, kommer den termiska stabiliteten hos PDC-tänderna att förbättras avsevärt så att borrkronan kan borra bättre i hårdare och mer abrasiva formationer. Denna koboltborttagningsteknik förbättrar slitstyrkan hos PDC-tänder i starkt nötande hårda bergsformationer och breddar applikationsområdet för PDC-bits ytterligare.

För mer information om PDC-fräsar, välkommen att besöka oss på www.zzbetter.com