Термик тузу һәм PDC кобальтын бетерү

I. PDCның җылылык тузуы һәм кобальтны бетерү

PDC югары басымлы синтезлау процессында кобальт катализатор булып эшли, алмаз һәм алмазның турыдан-туры кушылуын стимуллаштыра, алмаз катламын һәм вольфрам карбиды матрицасын бербөтен итә, нәтиҗәдә, нефть чыганакларын геологик бораулаулар өчен яраклы PDC кисү тешләре югары ныклыкка һәм бик яхшы тузуга чыдамлыкка ия.

Алмазларның җылылыкка чыдамлыгы шактый чикләнгән. Атмосфера басымы астында алмаз өслеге якынча 900℃ яки аннан да югарырак температурада үзгәрә ала. Куллану вакытында традицион PDCлар якынча 750℃ температурада таркала. Каты һәм абразив тау катламнарын бораулаганда, PDCлар ышкылу җылылыгы аркасында бу температурага җиңел ирешә ала, һәм тиз арада температура (ягъни микроскопик дәрәҗәдәге локаль температура) тагын да югарырак булырга мөмкин, кобальтның эрү ноктасыннан (1495°C) күпкә артып китә.

Саф алмаз белән чагыштырганда, кобальт булу сәбәпле, алмаз түбәнрәк температураларда графитка әйләнә. Нәтиҗәдә, алмазның тузуы локаль ышкылу җылылыгы нәтиҗәсендә графитлашу аркасында килеп чыга. Моннан тыш, кобальтның җылылык киңәю коэффициенты алмазныкына караганда күпкә югарырак, шуңа күрә җылыту вакытында алмаз бөртекләре арасындагы бәйләнеш кобальт киңәюе аркасында бозылырга мөмкин.

1983 елда ике тикшеренүче стандарт PDC алмаз катламнары өслегендә алмазны бетерү эшкәртүен үткәрде, бу PDC тешләренең эшчәнлеген сизелерлек яхшыртты. Ләкин бу уйлап табу тиешле игътибарны җәлеп итмәде. 2000 елдан соң гына, PDC алмаз катламнарын тирәнтен аңлау белән, бораулау җитештерүчеләре бу технологияне таш бораулауда кулланыла торган PDC тешләренә куллана башладылар. Бу ысул белән эшкәртелгән тешләр җылылык механик тузуы сизелерлек булган югары абразив формацияләр өчен яраклы һәм гадәттә "декобальтланган" тешләр дип атала.

"Де-кобальт" дип аталган матдә PDC ясау өчен традицион ысул белән ясала, аннары аның алмаз катламы өслеге көчле кислотага чумдырыла, кислота белән эшкәртү процессы аша кобальт фазасын бетерә. Кобальтны аеру тирәнлеге якынча 200 микронга җитәргә мөмкин.

Ике бер үк PDC тешендә (берсе алмаз катламы өслегендә кобальтны бетерү эшкәртүен үткән) ныклы тузу сынауы үткәрелде. 5000 м гранитны кискәннән соң, кобальтсыз PDCның тузу тизлеге кискен арта башлаганы ачыкланды. Киресенчә, кобальтсыз PDC якынча 15000 м тау токымын кискәндә чагыштырмача тотрыклы кисү тизлеген саклады.

2. PDC ачыклау ысулы

PDC тешләрен ачыклау өчен ике төрле ысул бар: деструктив сынау һәм деструктив булмаган сынау.

1. Җимергеч сынаулар

Бу сынаулар, тешләрне кисү эшчәнлеген мондый шартларда бәяләү өчен, скважина төбе шартларын мөмкин кадәр реаль рәвештә модельләштерү өчен эшләнгән. Деструктив сынауның ике төп төре - тузуга чыдамлык сынаулары һәм бәрелүгә чыдамлык сынаулары.

(1) Тузуга чыдамлык сынауы

PDC тузуга чыдамлык сынауларын үткәрү өчен өч төр җиһаз кулланыла:

A. Вертикаль токарь станогы (VTL)

Сынау вакытында башта PDC учагын VTL токарь станогына беркетегез һәм PDC угы янына таш үрнәген (гадәттә гранит) куегыз. Аннары таш үрнәген токарь станогы күчәре тирәли билгеле бер тизлектә әйләндерегез. PDC угы таш үрнәген билгеле бер тирәнлектә кисә. Сынау өчен гранит кулланганда, бу кисү тирәнлеге, гадәттә, 1 мм дан кимрәк була. Бу сынау коры яки дымлы булырга мөмкин. "Коры VTL сынау" вакытында, PDC угы ташны кискәндә, суыту кулланылмый; барлыкка килгән барлык ышкылу җылылыгы PDC га керә, алмазның графитизация процессын тизләтә. Бу сынау ысулы югары бораулау басымы яки югары әйләнү тизлеге таләп иткән шартларда PDC угычларын бәяләгәндә бик яхшы нәтиҗәләр бирә.

"Дымлы VTL сынауы" PDC тешләрен сынау вакытында су яки һава белән суыту юлы белән уртача җылыту шартларында PDC гомерен ачыклый. Шуңа күрә бу сынауның төп тузу чыганагы - җылыту коэффициенты түгел, ә тау токымын тарту.

B, горизонталь токарь станогы

Бу сынау шулай ук ​​гранит белән үткәрелә, һәм сынау принцибы, нигездә, VTL белән бер үк. Сынау вакыты нибары берничә минут, һәм гранит һәм PDC тешләре арасындагы термик шок бик чикләнгән.

PDC җиһазлары белән тәэмин итүчеләр тарафыннан кулланыла торган гранит сынау параметрлары төрлечә булачак. Мәсәлән, АКШтагы Synthetic Corporation һәм DI Company тарафыннан кулланыла торган сынау параметрлары бер үк түгел, ләкин алар сынаулары өчен бер үк гранит материалын кулланалар, бик аз мәсамәлелеккә һәм 190 МПа кысу ныклыгына ия булган эре һәм уртача сыйфатлы поликристалл магматик тау токымы.

C. Абразия коэффициентын үлчәү җайланмасы

Күрсәтелгән шартларда, PDCның алмаз катламы кремний карбиды тарту тәгәрмәчен кисү өчен кулланыла, һәм тарту тәгәрмәченең тузу тизлеге һәм PDC тузу тизлеге нисбәте PDC тузу индексы буларак алына, ул тузу коэффициенты дип атала.

(2) Бәрелүгә чыдамлык сынауы

Бәрелү сынауы ысулы PDC тешләрен 15-25 градус почмакта урнаштыруны һәм аннары билгеле бер биеклектән әйберне төшереп, PDC тешләрендәге алмаз катламына вертикаль рәвештә бәрүне үз эченә ала. Егылып төшкән әйбернең авырлыгы һәм биеклеге сынау тешенең кичергән бәрелеш энергиясе дәрәҗәсен күрсәтә, ул әкренләп 100 джоульгә кадәр артырга мөмкин. Һәр тешкә 3-7 тапкыр бәрелергә мөмкин, аны алга таба сынап булмый торганчы. Гадәттә, һәр энергия дәрәҗәсендә һәр теш төреннән ким дигәндә 10 үрнәк тикшерелә. Тешләрнең бәрелүгә каршы торучанлыгы билгеле бер диапазонда булганлыктан, һәр энергия дәрәҗәсендәге сынау нәтиҗәләре һәр теш өчен бәрелүдән соң алмаз сиптерүнең уртача мәйданы булып тора.

2. Зыян китерми торган сынау

Иң киң кулланыла торган җимерми торган тикшерү ысулы (визуаль һәм микроскопик тикшерүдән тыш) - УЗИ сканерлавы (Cscan).

C сканерлау технологиясе кечкенә җитешсезлекләрне ачыклый һәм җитешсезлекләрнең урынын һәм зурлыгын билгели ала. Бу тестны үткәргәндә, башта PDC тешен су савытына салыгыз, аннары ультратавыш зонд белән сканерлагыз;

Бу мәкалә "Халыкара металл эшкәртү челтәре"