I. PDC жылуулук эскирүүсү жана кобальтты кетирүү
PDC жогорку басымдагы бышыруу процессинде кобальт алмаз менен алмаздын түз айкалышын илгерилетүү үчүн катализатор катары иштейт жана алмаз катмары менен вольфрам карбид матрицасын бир бүтүнгө айландырат, натыйжада PDC кесүүчү тиштери мунай кендеринин геологиялык бургулоосуна ылайыктуу, жогорку бекемдикке жана эң сонун эскирүүгө туруктуулукка ээ,
Бриллианттардын ысыкка туруктуулугу бир топ чектелүү. Атмосфералык басым астында алмаздын бети 900℃ же андан жогору температурада өзгөрүшү мүмкүн. Колдонуу учурунда салттуу PDCлер болжол менен 750℃ температурада бузулууга жакын. Катуу жана абразивдүү тек катмарларын бургулоодо, PDCлер сүрүлүү ысыгынан улам бул температурага оңой жете алат, ал эми заматта пайда болгон температура (б.а., микроскопиялык деңгээлдеги локалдашкан температура) андан да жогору болушу мүмкүн, кобальттын эрүү температурасынан (1495°C) алда канча ашып кетиши мүмкүн.
Таза алмазга салыштырмалуу, кобальттын болушунан улам, алмаз төмөнкү температураларда графитке айланат. Натыйжада, алмаздын эскириши жергиликтүү сүрүлүү ысыктыгынан улам графиттештирүүдөн келип чыгат. Мындан тышкары, кобальттын жылуулук кеңейүү коэффициенти алмаздыкына караганда алда канча жогору, ошондуктан ысытуу учурунда алмаз бүртүкчөлөрүнүн ортосундагы байланыш кобальттын кеңейиши менен бузулушу мүмкүн.
1983-жылы эки изилдөөчү стандарттуу PDC алмаз катмарларынын бетинде алмазды алып салуу ыкмасын колдонуп, PDC тиштеринин иштешин бир топ жакшыртышкан. Бирок, бул ойлоп табууга тийиштүү көңүл бурулган эмес. 2000-жылдан кийин гана PDC алмаз катмарларын тереңирээк түшүнүү менен, бургулоочу жеткирүүчүлөр бул технологияны тоо тектерин бургулоого колдонулган PDC тиштерине колдоно башташкан. Бул ыкма менен иштетилген тиштер термикалык механикалык эскирүүгө ээ болгон жогорку абразивдүү түзүлүштөргө ылайыктуу жана көбүнчө "де-кобальтталган" тиштер деп аталат.
"Де-кобальт" деп аталган нерсе салттуу түрдө PDC жасоо үчүн жасалат, андан кийин анын алмаз катмарынын бети күчтүү кислотага чөмүлүп, кислота менен оюу процесси аркылуу кобальт фазасын кетирет. Кобальтты алып салуунун тереңдиги болжол менен 200 микронго жетиши мүмкүн.
Эки бирдей PDC тиштеринде (алардын бири алмаз катмарынын бетинде кобальтты алып салуу менен иштетилген) оор жумуштарды аткарууга чыдамдуу эскирүү сыноосу жүргүзүлдү. 5000 м гранитти кескенден кийин, кобальт менен алынбаган PDCнин эскирүү ылдамдыгы кескин жогорулай баштаганы аныкталды. Ал эми кобальт менен алынган PDC болжол менен 15000 м текти кесүүдө салыштырмалуу туруктуу кесүү ылдамдыгын сактап калган.
2. PDC аныктоо ыкмасы
PDC тиштерин аныктоонун эки түрү бар: деструктивдүү сыноо жана деструктивдүү эмес сыноо.
1. Кыйратуучу сыноо
Бул сыноолор тиштерди кесүүнүн натыйжалуулугун баалоо үчүн скважинанын түбүндөгү шарттарды мүмкүн болушунча реалдуу түрдө симуляциялоого багытталган. Кыйратуучу сыноонун эки негизги түрү - эскирүүгө туруктуулук сыноолору жана соккуга туруктуулук сыноолору.
(1) Кийүүгө туруктуулук сыноосу
PDC эскирүүгө туруктуулук сыноолорун жүргүзүү үчүн үч түрдүү жабдуулар колдонулат:
A. Вертикалдык токардык станок (VTL)
Сыноо учурунда, алгач PDC учун VTL токардык станокко бекитип, PDC учунун жанына таш үлгүсүн (адатта гранит) коюңуз. Андан кийин таш үлгүсүн станоктун огунун айланасында белгилүү бир ылдамдыкта айландырыңыз. PDC учу таш үлгүсүн белгилүү бир тереңдик менен кесип өтөт. Сыноо үчүн гранитти колдонгондо, бул кесүү тереңдиги, адатта, 1 ммден аз болот. Бул сыноо кургак же нымдуу болушу мүмкүн. "Кургак VTL сыноосунда", PDC учу ташты кесип өткөндө, муздатуу колдонулбайт; пайда болгон бардык сүрүлүү жылуулук PDCге кирип, алмаздын графиттештирүү процессин тездетет. Бул сыноо ыкмасы жогорку бургулоо басымын же жогорку айлануу ылдамдыгын талап кылган шарттарда PDC учтарын баалоодо эң сонун натыйжаларды берет.
"Нымдуу VTL сыноосу" PDC тиштерин сыноо учурунда суу же аба менен муздатуу аркылуу орточо ысытуу шарттарында PDCнин иштөө мөөнөтүн аныктайт. Ошондуктан, бул сыноонун негизги эскирүү булагы ысытуу фактору эмес, тек үлгүсүнүн майдаланышы болуп саналат.
B, горизонталдуу токардык станок
Бул сыноо гранит менен да жүргүзүлөт жана сыноонун принциби негизинен VTL менен бирдей. Сыноо убактысы бир нече мүнөттү гана түзөт жана гранит менен PDC тиштеринин ортосундагы жылуулук шок өтө чектелүү.
PDC тиштүү жабдууларын жеткирүүчүлөр тарабынан колдонулган гранит сыноо параметрлери ар кандай болот. Мисалы, АКШдагы Synthetic Corporation жана DI Company тарабынан колдонулган сыноо параметрлери бирдей эмес, бирок алар сыноолору үчүн бирдей гранит материалын колдонушат, өтө аз тешиктүүлүгү жана 190 МПа кысуу күчү бар ири жана орто класстагы поликристаллдык магмалык тек.
C. Абразия катышын өлчөөчү аспап
Көрсөтүлгөн шарттарда, PDCнин алмаз катмары кремний карбидинин майдалоочу дөңгөлөгүн кыркуу үчүн колдонулат, ал эми майдалоочу дөңгөлөктүн эскирүү ылдамдыгы менен PDCнин эскирүү ылдамдыгынын катышы PDCнин эскирүү индекси катары алынат, ал эскирүү катышы деп аталат.
(2) Соккуга туруктуулук сыноосу
Сокку сыноо ыкмасы PDC тиштерин 15-25 градус бурчта орнотууну, андан кийин белгилүү бир бийиктиктен бир нерсени түшүрүп, PDC тиштериндеги алмаз катмарына вертикалдуу түрдө урунууну камтыйт. Кулап жаткан нерсенин салмагы жана бийиктиги сыноо тишинин сокку энергиясынын деңгээлин көрсөтөт, ал акырындык менен 100 джоулга чейин жогорулашы мүмкүн. Ар бир тишке андан ары текшерүүгө мүмкүн болбогонго чейин 3-7 жолу сокку урулушу мүмкүн. Адатта, ар бир энергия деңгээлинде ар бир тиштин түрүнөн кеминде 10 үлгү текшерилет. Тиштердин соккуга туруктуулугунда белгилүү бир диапазон болгондуктан, ар бир энергия деңгээлиндеги сыноонун жыйынтыктары ар бир тиш үчүн соккудан кийинки алмаздын чачырап түшүүсүнүн орточо аянты болуп саналат.
2. Бузбай сыноо
Эң кеңири колдонулган бузбай текшерүү ыкмасы (визуалдык жана микроскопиялык текшерүүдөн тышкары) - бул УЗИ сканерлөө (Cscan).
C сканерлөө технологиясы кичинекей кемчиликтерди аныктап, кемчиликтердин жайгашкан жерин жана өлчөмүн аныктай алат. Бул текшерүүнү жүргүзүүдө алгач PDC тишин суу сактагычка салып, андан кийин ультраүн зонд менен сканерлеңиз;
Бул макала "Эл аралык металл иштетүү тармагы"
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 21-марты
