具有碳勢梯度的金剛石複合片基體的製作方法
2023-12-09 14:38:36
專利名稱：具有碳勢梯度的金剛石複合片基體的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金剛石複合片基體，應用於石油、天然氣、地質鑽頭的切削部分。
背景技術：
金剛石複合片是由聚晶金剛石和硬質合金基體通過超高溫高壓技術複合而成，具 有高硬度和高耐磨性，鑲有金剛石複合片的鑽頭已廣泛應用於石油、天然氣、礦山地質等領 域，鑽進效率比普通鑽頭高出多倍。在複合片的合成過程中，往往會出現因部分金剛石石墨 化而導致靠近金剛石層的硬質合金基體部分出現滲碳，出現滲碳的硬質合金基體的綜合性 能將顯著降低，也會進一步影響到金剛石複合片的性能及使用壽命。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種具有碳勢梯度的金剛石複合 片基體。本發明的目的通過以下技術方案來實現具有碳勢梯度的金剛石複合片基體，特點是所述基體為雙層結構，包括上部和與 其連接的下部，所述上部和下部的成分鈷佔重量百分比10% 18%，碳化鎢佔重量百分 比82% 90%，其中，上部碳化鎢碳平衡比下部碳化鎢碳平衡低0. 02 0. 10%，上部與下 部構成碳勢梯度。進一步地，上述的具有碳勢梯度的金剛石複合片基體，其中，所述上部厚度為1 4mm,下部厚度為4 20mm。本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在①與金剛石結合的上層基體具有更低的碳勢，可降低或消除金剛石與硬質合金基 體複合界面因金剛石部分石墨化導致的基體滲碳；②遠離金剛石的下層基體為正常組織，可保證基體的韌性和使用壽命。
下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明圖1 本發明的主剖示意圖。圖中各附圖標記的含義為1-上部；2_下部。
具體實施例方式本發明設計一種同時具有碳勢梯度的硬質合金基體，以降低或消除金剛石與硬質 合金基體複合界面因金剛石部分石墨化導致的基體滲碳，從而保證金剛石複合片具有較高 的綜合性能。如圖1所示，具有碳勢梯度的金剛石複合片基體，基體為雙層結構，包括上部1和與其連接的下部2，上部1的厚度為1 4mm，下部2的厚度為4 20mm，上部1和下部2的 成分鈷佔重量百分比10% 18%，碳化鎢佔重量百分比82% 90%，其中，上部碳化鎢碳 平衡比下部碳化鎢碳平衡低0. 02 0. 10%，上部與下部構成碳勢梯度；與金剛石結合的基 體上部具有更低的碳勢，遠離金剛石的基體下部為正常組織。在金剛石複合片基體中具有碳勢梯度。凸現以下特點1)與金剛石結合的基體上 部因具有更低的碳勢，可降低或消除金剛石與硬質合金基體複合界面因金剛石部分石墨化 導致的基體滲碳；2)遠離金剛石的基體下部為正常組織，可保證基體的韌性和使用壽命。需要理解到的是以上所述僅是本發明的優選實施方式，對於本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤 飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
具有碳勢梯度的金剛石複合片基體，其特徵在於所述基體為雙層結構，包括上部和與其連接的下部，所述上部和下部的成分鈷佔重量百分比10％～18％，碳化鎢佔重量百分比82％～90％，其中，上部碳化鎢碳平衡比下部碳化鎢碳平衡低0.02～0.10％，上部與下部構成碳勢梯度。
2.根據權利要求1所述的具有碳勢梯度的金剛石複合片基體，其特徵在於所述上部 厚度為1 4mm，下部厚度為4 20mm。
全文摘要
本發明涉及具有碳勢梯度的金剛石複合片基體，基體為雙層結構，包括上部和與其連接的下部，上部的厚度為1～4mm，下部的厚度為4～20mm，上部和下部的成分鈷佔重量百分比10％～18％，碳化鎢佔重量百分比82％～90％，其中，上部碳化鎢碳平衡比下部碳化鎢碳平衡低0.02～0.10％，上部與下部構成碳勢梯度。與金剛石結合的基體上部因具有更低的碳勢，可降低或消除金剛石與硬質合金基體複合界面因金剛石部分石墨化導致的基體滲碳；遠離金剛石的基體下部為正常組織，可保證基體的韌性和使用壽命。
文檔編號E21B10/46GK101858200SQ201010173680
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月14日 優先權日2010年5月14日
發明者餘立新, 廖江雄, 陸慶忠 申請人:蘇州新銳硬質合金有限公司