PDC lõikuri krüogeenne töötlemine

PDC lõikur on suurepäraste omadustega komposiitmaterjal, mis on saadud teemantpulbri paagutamisel tsementeeritud karbiidsubstraadiga, kasutades kõrgtemperatuuri ja kõrgsurve (HTHP) tehnoloogiat.

PDC-lõikuril on suurepärane soojusjuhtivus, ülikõrge kõvadus ja kulumiskindlus, samuti kõrge tugevus, kõrge löögikindlus ja lihtne keevitada.

Polükristallilist teemantkihti toetab tsementeeritud karbiidsubstraat, mis suudab absorbeerida suure löögikoormuse ja vältida tõsiseid kahjustusi töö ajal. Seega kasutati PDC-d laialdaselt lõikeriistade, geoloogiliste ning nafta- ja gaasipuuraukude ning muude kulumiskindlate tööriistade tootmiseks.

Nafta- ja gaasipuurimisväljal on enam kui 90% kogu puurimismaterjalist tehtud PDC-otsikutega. PDC-otsikuid kasutatakse tavaliselt pehmete kuni keskmise kõvade kivimite moodustamise puurimiseks. Mis puutub sügavpuurimisse, siis on endiselt probleeme lühikese elueaga ja madala ROP-iga.

Sügavas kompleksi moodustumises on PDC puuri töötingimused väga karmid. Komposiitdetaili rikke peamisteks vormideks on makromurrud, nagu hammaste purunemine ja lõhenemine, mis on põhjustatud suure löögikoormuse saanud puuri otsast põhjustatud löögist, ning komposiittükke põhjustav ülemäärane põhja augu temperatuur. Lehe vähenenud kulumiskindlus põhjustab PDC komposiitlehe termilist kulumist. Eespool nimetatud PDC komposiitlehe rike mõjutab oluliselt selle kasutusiga ja puurimise efektiivsust.

Mis on krüogeenne ravi?

Krüogeenne töötlemine on tavapärase kuumuse laiendus. See kasutab jahutusvahendina vedelat lämmastikku ja muid külmutusagenseid, et jahutada materjale toatemperatuurist tunduvalt madalamale temperatuurile (-100–196 °C), et parandada nende jõudlust.

Paljud olemasolevad uuringud on näidanud, et krüogeenne töötlemine võib oluliselt parandada terase, alumiiniumisulamite ja muude materjalide mehaanilisi omadusi. Pärast krüogeenset töötlemist ilmneb nendes materjalides sademeid tugevdav nähtus. Krüogeenne töötlemine võib parandada tsementeeritud karbiidist tööriistade paindetugevust, kulumiskindlust ja lõikejõudlust, millega kaasneb tõhus eluea paranemine. Vastavad uuringud on ka näidanud, et krüogeenne töötlemine võib parandada teemandiosakeste staatilist survetugevust, peamiseks tugevuse tõusu põhjuseks on jääkpinge oleku muutumine.

Kuid kas me saame parandada PDC-lõikuri jõudlust krüogeense töötlemise abil? Praegu on vähe asjakohaseid uuringuid.

Krüogeense töötlemise meetod

PDC lõikurite krüogeenne töötlemismeetod, toimingud on järgmised:

(1) Asetage PDC-lõikurid toatemperatuuril krüogeensesse töötlusahju;

(2) Lülitage krüogeense töötluse ahi sisse, laske sisse vedela lämmastikuga ja kasutage temperatuuri reguleerimist, et vähendada krüogeense töötlusahju temperatuuri -30 ℃ kiirusega -3 ℃/min; kui temperatuur jõuab -30 ℃, väheneb see seejärel -1 ℃/min. Vähendage temperatuurini -120 ℃; kui temperatuur jõuab -120 ℃, vähendage temperatuuri -196 ℃ kiirusega -0,1 ℃/min;

(3) Hoidke seda 24 tundi temperatuuril -196°C;

(4) Seejärel tõstke temperatuur -120 °C-ni kiirusega 0,1 °C/min, seejärel alandage seda -30 °C-ni kiirusega 1 °C/min ja lõpuks alandage seda kiirusega toatemperatuurini. 3 °C/min;

(5) PDC-lõikurite krüogeense töötlemise lõpuleviimiseks korrake ülaltoodud toimingut kaks korda.

Krüogeenselt töödeldud PDC lõikurit ja töötlemata PDC lõikurit testiti lihvketta kulumissuhte suhtes. Katsetulemused näitasid, et kulumissuhted olid vastavalt 3380000 ja 4800000. Katsetulemused näitasid, et pärast sügavjahutust Külmtöödeldud PDC lõikuri kulumisaste on oluliselt madalam kui ilma krüogeense töötlemiseta PDC lõikuri oma.

Lisaks keevitati krüogeenselt töödeldud ja töötlemata PDC komposiitlehed maatriksi külge ja puuriti 200 m külgnevate kaevude samas osas samade puurimisparameetritega. Puuritera mehaanilise puurimise ROP suureneb 27,8%, kasutades krüogeenselt töödeldud PDC-d võrreldes puuriga, mis ei kasuta krüogeenselt töödeldud PDC lõikurit.

Mida arvate PDC lõikuri krüogeensest töötlemisest? Tere tulemast meile oma kommentaarid jätma.

PDC-lõikurite puhul saate meiega ühendust võtta e-posti teel aadressil [email protected].