Termostabilny diamentowy frez polikrystaliczny

Stabilne termicznie frezy z polikrystalicznego diamentu zostały wprowadzone, gdy stwierdzono, że frezy PDC były czasami wyszczerbione podczas wiercenia. Ta awaria była spowodowana wewnętrznymi naprężeniami spowodowanymi różnicą rozszerzalności diamentu i materiału wiążącego.

Kobalt jest najczęściej stosowanym spoiwem w spiekanych produktach PCD. Materiał ten ma współczynnik rozszerzalności cieplnej 1,2 x 10^-5 st. C w porównaniu do 2,7 x 10 ^-6 dla diamentu. Dlatego kobalt rozszerza się szybciej niż diament. Gdy temperatura masy frezu wzrasta powyżej 730°C, wewnętrzne naprężenia spowodowane różnymi szybkościami rozszerzania prowadzą do poważnych pęknięć międzykrystalicznych, makroodprysków i szybkiej awarii frezu.

Temperatury te są znacznie wyższe niż temperatury panujące na dnie odwiertu (zwykle 100 stopni C na głębokości 8000 stóp). Powstają w wyniku tarcia generowanego przez działanie ścinające, za pomocą którego te kawałki przecinają skałę.

Ta bariera temperaturowa wynosząca 730 stopni C stanowiła poważną barierę dla poprawy wydajności ostrzy tnących PCD.

Producenci eksperymentowali z poprawą stabilności termicznej frezów i opracowali stabilne termicznie frezy z polikrystalicznego diamentu.

Te frezy do bitów są bardziej stabilne w wyższych temperaturach, ponieważ spoiwo kobaltowe zostało usunięte, co eliminuje wewnętrzne naprężenia spowodowane różnicową ekspansją. Ponieważ większość spoiwa jest ze sobą połączona, przedłużona obróbka kwasami może spowodować wypłukanie większości spoiwa. Wiązania między sąsiednimi cząstkami diamentu pozostają nienaruszone, zachowując 50-80% wytrzymałości wypraski. Wyługowany PCD jest stabilny termicznie w atmosferze obojętnej lub redukującej do 1200°C, ale ulega degradacji w temperaturze 875°C w obecności tlenu.

Udowodniono, że usunięcie materiału kobaltowego ze szczeliny ziarna znacznie poprawi stabilność termiczną zębów PDC, dzięki czemu wiertło będzie mogło lepiej wiercić w twardszych i bardziej ściernych formacjach. Ta technologia usuwania kobaltu zwiększa odporność zębów PDC na ścieranie w twardych formacjach skalnych o dużej ścieralności i dodatkowo poszerza zakres zastosowań wierteł PDC.

Aby uzyskać więcej informacji na temat wycinarek PDC, zapraszamy do odwiedzenia naszej strony www.zzbetter.com