Máy cắt bit kim cương đa tinh thể ổn định nhiệt
Máy cắt bit kim cương đa tinh thể ổn định nhiệt
Máy cắt bit kim cương đa tinh thể ổn định nhiệt đã được giới thiệu khi người ta phát hiện ra rằng máy cắt bit PDC đôi khi bị sứt mẻ trong quá trình khoan. Lỗi này là do ứng suất bên trong gây ra bởi sự giãn nở chênh lệch của kim cương và vật liệu kết dính.
Cobalt là chất kết dính được sử dụng rộng rãi nhất trong các sản phẩm PCD thiêu kết. Vật liệu này có hệ số giãn nở nhiệt là 1,2 x 10^-5 độ. C so với 2,7 x 10^-6 đối với kim cương. Do đó coban nở ra nhanh hơn kim cương. Khi nhiệt độ khối của dao cắt tăng lên trên 730 độ C, ứng suất bên trong gây ra bởi các tốc độ giãn nở khác nhau dẫn đến nứt giữa các hạt nghiêm trọng, sứt mẻ vĩ mô và hỏng hóc nhanh chóng của dao cắt.
Những nhiệt độ này cao hơn nhiều so với nhiệt độ được tìm thấy ở đáy lỗ khoan (thường là 100 độ C ở độ cao 8000 ft). Chúng phát sinh từ ma sát được tạo ra bởi tác động cắt mà các bit này cắt đá.
Rào cản nhiệt độ 730 độ C này đã tạo ra những rào cản nghiêm trọng đối với việc cải thiện hiệu suất của mũi cắt PCD.
Các nhà sản xuất đã thử nghiệm cải thiện độ ổn định nhiệt của máy cắt và máy cắt bit kim cương đa tinh thể ổn định nhiệt đã được phát triển.
Những máy cắt bit này ổn định hơn ở nhiệt độ cao hơn vì chất kết dính coban đã được loại bỏ và điều này giúp loại bỏ ứng suất bên trong do sự giãn nở vi sai. Vì hầu hết các chất kết dính được liên kết với nhau nên việc xử lý kéo dài bằng axit có thể làm trôi phần lớn chất kết dính này. Liên kết giữa các hạt kim cương liền kề không bị ảnh hưởng, giữ lại 50-80% độ bền của vật liệu nén. PCD đã lọc ổn định nhiệt trong môi trường trơ hoặc khí quyển khử đến 1200 độ C nhưng sẽ phân hủy ở 875 độ C khi có mặt oxy.
Người ta đã chứng minh rằng nếu vật liệu coban có thể được loại bỏ khỏi khe hở hạt, thì độ ổn định nhiệt của răng PDC sẽ được cải thiện đáng kể để mũi khoan có thể khoan tốt hơn ở các dạng cứng hơn và mài mòn hơn. Công nghệ loại bỏ coban này giúp tăng cường khả năng chống mài mòn của răng PDC trong các thành tạo đá cứng có tính mài mòn cao và mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng của các bit PDC.
Để biết thêm thông tin về máy cắt PDC, vui lòng ghé thăm chúng tôi tại www.zzbetter.com
