PDC 절단기에 대한 열 영향

PDC 비트가 롤러 콘 비트보다 훨씬 더 효율적인 것으로 알려져 있지만 이는 전통적으로 부드러운 암석을 드릴링할 때만 볼 수 있습니다. 이는 드릴링 에너지의 50%가 마모된 커터로 인해 소산될 수 있기 때문일 수 있습니다. 암석과 절단기 사이의 상호 작용으로 인해 발생하는 마모 외에도 열 효과로 인해 절단기가 마모되는 속도가 가속화될 수 있습니다.

열 효과를 무시하면 비트 마모가 단순히 비트에 가해지는 하중과 암석과 접촉하는 동안 이동한 거리의 함수가 될 수 있습니다. 우리가 알고 있듯이 이것은 사실이 아닙니다. 열 효과는 비트가 마모되는 속도에 영향을 미칩니다.

금속의 연마마모는 연마재와 금속의 경도비와 관련이 있다고 한다. 비율이 1.2 미만인 부드러운 연마재의 경우 마모율이 낮습니다. 상대경도의 비율이 1.2를 초과하면 마모율이 크게 증가한다.

많은 암석층의 20~40% 정도인 석영을 보면 경도가 9.8~11.3GPa이고 텅스텐 카바이드의 경도는 10~15GPa입니다. 이러한 범위는 0.65에서 1.13 범위의 비율을 생성하며 이 관계를 부드러운 연마재로 분류합니다. 텅스텐 카바이드가 350 oC 이하에서 암석을 절단하는 데 사용될 때 예상대로 부드러운 연마재와 유사한 마모율을 경험합니다.

온도가 350 oC를 초과하면 마모가 가속화되고 경질 연마재와 더 잘 결합됩니다. 이를 통해 열 효과에 의해 마모가 증가한다는 결론을 내렸습니다. PDC 마모를 줄이려면 절단기의 온도를 제어하는 ​​것이 좋습니다.

PDC 마모에 대한 열적 영향에 대한 연구가 시작되었을 때 750oC는 최대 안전 작동 온도였습니다. 이 온도 아래에서 절단기에서 볼 수 있는 마모가 마이크로칩화되었기 때문에 이 온도가 설정되었습니다.

750℃ 이상에서는 전체 다이아몬드 입자가 다이아몬드 층에서 제거되었고 950℃ 이상의 온도에 도달하면 텅스텐 카바이드 스터드가 소성 변형을 경험했습니다. 비트를 선택할 때 적절한 정보를 제공하려면 커터와 PDC 비트 형상에 대한 이해가 정확해야 합니다.

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