sm_banner

חֲדָשׁוֹת

חותכי קומפקטי (PDC) יהלום רב-גבישי

היהלום הוא החומר הקשה ביותר הידוע. קשיות זו מעניקה לו תכונות מעולות לחיתוך כל חומר אחר. PDC חשוב ביותר לקידוח, מכיוון שהוא מצטבר יהלומים זעירים, זולים, מעשה ידי אדם, למסות גדולות יחסית, בין-גדלים יחסית, של גבישים בעלי אוריינטציה אקראית שיכולים להיווצר לצורות שימושיות הנקראות שולחנות יהלום. שולחנות יהלום הם החלק של חותך המגע עם תצורה. מלבד קשיותם, שולחנות היהלום של ה- PDC הם בעלי מאפיין חיוני לחותכי מקדחים: הם נקשרים ביעילות עם חומרי טונגסטן קרביד הניתנים להלחמה (חיבור) לגופי סיביות. יהלומים, כשלעצמם, לא יתקשרו יחד, ולא ניתן לצרף אותם באמצעות הלחמה.

יהלום סינטטי

בדרך כלל משתמשים בחצץ יהלום לתיאור גרגרים זעירים (.000.00004 אינץ ') של יהלום סינטטי המשמש כחומר הגלם העיקרי לחותכי PDC. מבחינת כימיקלים ותכונות, יהלום מעשה ידי אדם זהה ליהלום טבעי. ייצור חצץ יהלום כרוך בתהליך פשוט כימי: פחמן רגיל מחומם בלחץ וטמפרטורה גבוהים במיוחד. אולם בפועל, ייצור יהלומים רחוק מלהיות קל.

גבישי יהלומים בודדים הכלולים בחצץ יהלומים מכוונים בצורה שונה. זה הופך את החומר לחזק, חד ובגלל קשיות היהלום הכלול הוא עמיד בפני שחיקה. למעשה, המבנה האקראי שנמצא ביהלום סינטטי מלוכד מתפקד טוב יותר בגזירה מאשר יהלומים טבעיים, מכיוון שיהלומים טבעיים הם גבישים מעוקבים שנשברים בקלות לאורך גבולותיהם המסודרים והגבישיים.

גרגרי יהלום יציבים פחות בטמפרטורות גבוהות לעומת יהלום טבעי. מכיוון שזרז מתכתי הכלוא במבנה החצץ קצב התפשטות תרמית גבוה יותר ביחס ליהלום, התפשטות דיפרנציאלית מציבה קשרים יהלומים ליהלום תחת גזירה, ואם העומסים גבוהים מספיק, הוא גורם לכשל. אם איגרות החוב נכשלות, יהלומים אבדו במהירות, ולכן PDC מאבד את קשיותו וחדותו והופך ליעיל. כדי למנוע כשל כזה, יש לקרר חותכי PDC במהלך הקידוח.

שולחנות יהלום

כדי לייצר שולחן יהלום, חצץ היהלום מסנטר עם טונגסטן קרביד וקלסר מתכתי ליצירת שכבה עשירה ביהלום. הם דמויי רקיק, והם צריכים להיות עשויים עבים ככל האפשר מבנית, מכיוון שנפח היהלום מגדיל את חיי השחיקה. שולחנות היהלום האיכותיים ביותר הם 2 עד 4 מ"מ, והתקדמות הטכנולוגיה תגדיל את עובי שולחנות היהלומים. מצעי טונגסטן קרביד הם בדרך כלל ~ 0.5 אינץ 'וצורת חתך רוחב זהה לזה של שולחן היהלום. שני החלקים, שולחן היהלום והמצע, מהווים חותך (איור 4).

יצירת PDC לצורות שימושיות לחותכים כרוכה בהצבת חצץ יהלום, יחד עם מצעו, בכלי לחץ ואז חטט בחום ולחץ גבוהים.

לא ניתן לאפשר לחותכי PDC לעלות על טמפרטורות של 750 ° C [1,382 ° F]. חום מוגזם מייצר בלאי מהיר מכיוון שהתפשטות תרמית דיפרנציאלית בין קלסר ליהלום נוטה לשבור את גבישי חצץ היהלום המשותפים בשולחן היהלום. עוצמות הקשר בין שולחן היהלום למצע טונגסטן קרביד מסוכנות גם כן על ידי התפשטות תרמית דיפרנציאלית.


זמן ההודעה: אפריל-08-2021