金剛石硬質合金磨粒的製作方法
2023-04-25 20:38:56
專利名稱:金剛石硬質合金磨粒的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種金剛石磨粒,屬於超硬材料製造領域。
背景技術:
金剛石磨粒是由金剛石粉末添加一定結合劑和硬質合金基體組裝在一起後,在專用金剛石液壓機上在超高壓高溫環境下燒結而成的複合超硬材料,它由一層多晶金剛石層和硬質合金基體層構成。由於多晶金剛石層硬度高耐磨性好,加上硬質合金基體的良好韌性和可焊性,使其兼有金剛石和硬質合金的優良性能,被廣泛用作石油鑽頭上的切削元件一鑽齒。由於鑽井時鑽頭上的鑽齒要承受地層強大的切削阻力、摩擦阻力、與衝擊力,因此要求金剛石硬質合金複合片具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性與抗衝性。目前金剛石複合片的表面大多是多晶金剛石層,用這些金剛石複合片鑽齒做成鑽頭,在鑽井初期由於鑽齒的著力點小,鑽頭的鑽進速度比較快,隨著鑽齒端面工作部分產生強烈的磨損甚至破碎,在其資源使用20-30%時就得更換,或者由於切削具與巖石的接觸面積磨鈍、增大而需要修理, 並且完全破壞了鑽進規程參數的平衡,例如軸心載荷。
發明內容本實用新型之目的是通過改變金剛石硬質合金複合片的金剛石層和硬質合金基體結合的結構,提高抗衝擊性能和抗磨損性能,及耐熱性。為實現上述目的,本實用新型採用以下技術方案本實用新型包括在高溫高壓下燒結而成的金剛石層和硬質合金基體層,在所述的硬質合金基體層上設有硬質合金柱,金剛石層呈環形狀鑲嵌在硬質合金柱上。所述金剛石層與硬質合金基體層的結合面為平面。所述金剛石層的高度小於等於硬質合金基體層的底面半徑。所述金剛石層的高度和硬質合金柱的高度相同,為4. 5— 19mm。所述的硬質合金基體層和硬質合金柱為一體結構。採用上述技術方案的本實用新型,由於將金剛石層改變為環形鑲嵌在硬質合金柱上,這樣在工作過程中,在切削具磨損到100%整個期間,都可以保持給定的鑽進規程參數不變。在以負的角度把複合切削具安裝在鑽頭體上時,切削具可以以自磨出刃方式進行工作。由於這種切削具可以利用其100%的壽命資源,所以這種結構可以把鑽探工作生產的技術經濟指標提高數倍。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖。圖2為本實用新型中硬質合金基體層的結構圖。圖3為本實用新型中金剛石層的結構圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示,本實用新型包括在高溫高壓下燒結而成的金剛石層1和硬質合金基體層2,其中,在硬質合金基體層2上設有硬質合金柱3,金剛石層1呈環形狀鑲嵌在硬質合金柱3上。金剛石層1與硬質合金基體層2的結合面為平面。金剛石層1的高度小於等於硬質合金基體層2的底面半徑。金剛石層1的高度和硬質合金柱3的高度相同,為4. 5—19mm,即可以為4. 5mm、 6mm、8. 5mm、10mm、14. 5mm、19mm 中的任意一種。硬質合金基體層2和硬質合金柱3為一體結構。
權利要求1.一種金剛石硬質合金磨粒,它包括在高溫高壓下燒結而成的金剛石層(1)和硬質合金基體層O),其特徵是在所述的硬質合金基體層( 上設有硬質合金柱(3),金剛石層 (1)呈環形狀鑲嵌在硬質合金柱C3)上。
2.如權利要求1所述的金剛石硬質合金磨粒,其特徵是所述金剛石層(1)與硬質合金基體層O)的結合面為平面。
3.如權利要求1或2所述的金剛石硬質合金磨粒,其特徵是所述金剛石層(1)的高度小於等於硬質合金基體層O)的底面半徑。
4.如權利要求1所述的金剛石硬質合金磨粒,其特徵是所述金剛石層(1)的高度和硬質合金柱(3)的高度相同,為4. 5 — 19mm。
5.如權利要求1所述的金剛石硬質合金磨粒,其特徵是所述的硬質合金基體層(2) 和硬質合金柱(3)為一體結構。
專利摘要一種金剛石硬質合金磨粒,它包括在高溫高壓下燒結而成的金剛石層和硬質合金基體層,在所述的硬質合金基體層上設有硬質合金柱,金剛石層呈環形狀鑲嵌在硬質合金柱上。採用上述技術方案的本實用新型,由於將金剛石層改變為環形鑲嵌在硬質合金柱上,這樣在工作過程中,在切削具磨損到100%整個期間,都可以保持給定的鑽進規程參數不變。在以負的角度把複合切削具安裝在鑽頭體上時,切削具可以以自磨出刃方式進行工作。由於這種切削具可以利用其100%的壽命資源,所以這種結構可以把鑽探工作生產的技術經濟指標提高數倍。
文檔編號B24D3/00GK202062314SQ201120018308
公開日2011年12月7日 申請日期2011年1月20日 優先權日2011年1月20日
發明者李富玲, 王恆 申請人:河南省亞龍金剛石製品有限公司