I. ПДКнын термикалык эскириши жана кобальттын алынышы
PDCдин жогорку басымдагы агломерация процессинде кобальт алмаз менен алмаздын түз айкалышын илгерилетүү үчүн катализатор катары иштейт жана алмаз катмарын жана вольфрам карбид матрицасын бир бүтүнгө айландырат, натыйжада PDC тиштерин кесип, мунай кенинде геологиялык бургулоо үчүн жарактуу жогорку катаалдыгы жана мыкты эскирүү туруктуулугу менен,
Алмаздын жылуулукка туруктуулугу абдан чектелген. Атмосфералык басым астында алмаздын бети 900 ℃ же андан жогору температурада өзгөрүшү мүмкүн. Колдонуу учурунда салттуу PDCтер 750 ℃ деградацияга дуушар болушат. Катуу жана абразивдүү тоо тек катмарларын бургулоодо ПДКлар сүрүлүүчү жылуулуктун эсебинен бул температурага оңой жете алышат, ал эми көз ирмемдик температура (б.а. микроскопиялык деңгээлдеги локализацияланган температура) кобальттын эрүү температурасынан (1495°С) алда канча жогору болушу мүмкүн.
Таза алмазга салыштырмалуу кобальт бар болгондуктан, алмаз төмөнкү температурада графитке айланат. Натыйжада, алмаздын эскириши локализацияланган сүрүлмөлүү жылуулуктун натыйжасында пайда болгон графитизациядан келип чыгат. Кошумчалай кетсек, кобальттын жылуулук кеңейүү коэффициенти алмаздыкына караганда бир топ жогору, ошондуктан жылытуу учурунда алмаз бүртүкчөлөрүнүн ортосундагы байланыш кобальттын кеңейишинен бузулушу мүмкүн.
1983-жылы эки изилдөөчү стандарттык PDC алмаз катмарларынын бетинде алмазды жок кылуучу дарылоону жүргүзүп, PDC тиштеринин иштешин кыйла жогорулатты. Бирок бул ойлоп табууга татыктуу көңүл бурулган эмес. 2000-жылдан кийин гана, PDC алмаз катмарларын тереңирээк түшүнүү менен бургулоочулар бул технологияны тоо тектерин бургулоодо колдонулган PDC тиштерине колдоно башташкан. Бул ыкма менен иштетилген тиштер олуттуу термикалык механикалык эскириши бар өтө абразивдүү түзүлүштөр үчүн ылайыктуу жана адатта "де-кобальтталган" тиштер деп аталат.
"Де-кобальт" деп аталган нерсе PDC үчүн салттуу түрдө жасалат, андан кийин анын алмаз катмарынын үстү күчтүү кислотага чөмүлдүрүлүп, кобальт фазасын кычкылдан иштетүү аркылуу алып салышат. Кобальтты тазалоонун тереңдиги болжол менен 200 микронго жетиши мүмкүн.
Эки окшош PDC тиштери боюнча оор эскирүү сыноосу өткөрүлдү (алардын бири алмаз катмарынын бетинде кобальтты тазалоодон өткөн). 5000м гранитти кескенден кийин кобальтсыз ПДКнын эскирүү ылдамдыгы кескин жогорулай баштаганы аныкталган. Ал эми, кобальттан ажыратылган PDC болжол менен 15000м текти кесүүдө салыштырмалуу туруктуу кесүү ылдамдыгын сактап турду.
2. ПДКны аныктоо ыкмасы
PDC тиштерин аныктоонун эки түрү бар, атап айтканда, кыйратуучу жана кыйратпаган сыноо.
1. Деструктивдүү сыноо
Бул сыноолор, мындай шарттарда тиш кесүү ишин баалоо үчүн мүмкүн болушунча реалдуу түрдө скважина шарттарын окшоштурууга арналган. Кыйратуучу сыноонун эки негизги формасы - тозууга туруктуулук сыноолору жана соккуга туруштук берүү сыноолору.
(1) Кийүүгө каршылык сыноо
PDC тозууга туруктуулугун текшерүү үчүн жабдуулардын үч түрү колдонулат:
A. Вертикалдык токардык станок (VTL)
Сыноо учурунда, адегенде PDC битин VTL токардык станокуна бекитиңиз жана PDC битинин жанына тектин үлгүсүн (көбүнчө гранит) коюңуз. Андан кийин белгилүү бир ылдамдыкта тоо тектеринин үлгүсүн токарь огунун айланасында айлантыңыз. PDC бит белгилүү бир тереңдик менен тек үлгүсүн кесип. Сыноо үчүн гранитти колдонууда, бул кесүү тереңдиги жалпысынан 1 ммден кем эмес. Бул сыноо кургак же нымдуу болушу мүмкүн. "Кургак VTL тестирлөөдө" PDC бит текти кесип өткөндө, муздатуу колдонулбайт; пайда болгон бардык сүрүлүү жылуулук алмаздын графиттештирүү процессин тездетип, ПДКга кирет. Бул сыноо ыкмасы жогорку бургулоо басымын же жогорку айлануу ылдамдыгын талап кылган шарттарда PDC биттерин баалоодо эң сонун натыйжаларды берет.
"Нымдуу VTL тести" сыноо учурунда PDC тиштерин суу же аба менен муздатуу менен орточо жылытуу шарттарында PDCтин иштөө мөөнөтүн аныктайт. Демек, бул сыноонун негизги эскирүү булагы болуп ысытуу фактору эмес, тектин үлгүсүн майдалоо саналат.
В, горизонталдык токарь
Бул сыноо, ошондой эле гранит менен жүзөгө ашырылат, жана сыноо принциби негизинен VTL менен бирдей. Сыноо убактысы бир нече мүнөттү түзөт жана гранит менен PDC тиштеринин ортосундагы жылуулук шок өтө чектелген.
PDC тиш берүүчүлөр тарабынан колдонулган гранит сыноо параметрлери ар кандай болот. Мисалы, Америка Кошмо Штаттарында Synthetic Corporation жана DI Company тарабынан колдонулган сыноо параметрлери так бирдей эмес, бирок алар сыноо үчүн бир эле гранит материалын колдонушат, өтө аз көзөнөктүүлүгү жана кысуу күчү 190МПа болгон одоно жана орто класстагы поликристалдуу магмалык тек.
C. Абразия катышын өлчөөчү аспап
Көрсөтүлгөн шарттарда ПДКнын алмаз катмары кремний карбидин майдалоочу дөңгөлөктү кыркууда колдонулат, ал эми жылмалоочу дөңгөлөктүн эскирүү ылдамдыгы менен PDC эскирүү ылдамдыгынын катышы ПДКнын эскирүү индекси катары алынат, ал эскирүү коэффициенти деп аталат.
(2) Таасирге туруктуулук сыноо
Сокку тестирлөө ыкмасы PDC тиштерин 15-25 градус бурчта орнотууну жана андан кийин PDC тиштерине алмаз катмарын вертикалдуу түрдө уруу үчүн белгилүү бир бийиктиктен объектти түшүрүүнү камтыйт. Жыгылып бара жаткан объекттин салмагы жана бийиктиги сыналуучу тиштин таасири энергиянын деңгээлин көрсөтүп турат, ал акырындык менен 100 джулга чейин жогорулашы мүмкүн. Ар бир тишке 3-7 жолу тийип, андан ары текшерүүгө болбойт. Жалпысынан алганда, ар бир энергетикалык деңгээлде тиштин ар бир түрүнөн кеминде 10 үлгү сыналат. Тиштердин соккуга туруктуулугунда диапазон бар болгондуктан, ар бир энергетикалык деңгээлдеги тесттин натыйжалары ар бир тиш үчүн соккудан кийин алмаздын чачылган орточо аянты болуп саналат.
2. Кыйратпаган сыноо
Эң кеңири колдонулган кыйратпаган сыноо ыкмасы (визуалдык жана микроскопиялык текшерүүдөн башка) бул УЗИ сканерлөө (Cscan).
C сканерлөө технологиясы кичинекей кемчиликтерди таап, кемчиликтердин ордун жана өлчөмүн аныктай алат. Бул тестти жасап жатканда, адегенде PDC тиштерин суу сактагычка салып, андан кийин УЗИ зонд менен сканерлеңиз;
Бул макала кайра басылып чыккан "Эл аралык металл иштетүү тармагы"
Посттун убактысы: Мар-21-2025
