CN105392584A - 超硬结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种多晶超硬结构(1)，其包括具有切割面(14)的多晶超硬材料的主体(12)和沿界面(18)结合至多晶超硬材料的主体的基体(10)。基体包括基体主体和形成界面的第一端表面(20)，基体的第一端表面包括突出部，其从基体的主体朝切割面延伸至超硬材料的主体中。突出部具有多晶超硬材料的主体围绕其延伸的外围外表面。多晶超硬材料的主体具有沿外围侧边缘(13)从切割面至与基体的界面至少约为4mm的厚度(h)，并且突出部的至少部分具有在沿结构的纵轴延伸的平面中测量的至少约4mm的厚度。还公开了一种制作这种多晶超硬结构的方法。

Description

超硬结构及其制作方法
技术领域
本公开涉及一种超硬结构和这种结构的制作方法，特别地但不唯一地涉及包括附接至基体的多晶金刚石(PCD)结构的结构以及包括这种结构的工具，特别地但不唯一地用在岩体破碎(rockdegradation)或钻孔或用于钻探到地表中。
背景技术
诸如多晶金刚石(PCD)和多晶立方氮化硼(PCBN)的多晶超硬材料可用在用于切割、加工、钻孔或破碎诸如岩石、金属、陶瓷、复合材料和含木材料的硬质材料或研磨材料的各种工具中。特别地，以包括PCD材料的切割元件形式的工具刀片被广泛地应用于钻入地表以开采石油或天然气的钻头。超硬工具刀片的工作寿命可受包括通过剥落和碎裂超硬材料的破裂或者工具刀片的磨损限制。
诸如在岩石钻头中使用的切割元件或其他切割工具通常具有呈基体形式的主体，其具有界面端/表面和超硬材料，及超硬材料，其形成切割层，切割层例如通过烧结工艺結合至基体的界面表面。基体通常由有时被称为钨硬质合金的碳化钨-钴合金构成，超硬材料层通常是多晶金刚石(PCD)、多晶立方氮化硼(PCBN)或诸如热稳定多晶金刚石的热稳定产品TSP材料，結合至PCD刀具元件中的基体的超硬层通常具有从基体的界面至工作表面约为2mm的最大厚度。
多晶金刚石(PCD)是超硬材料的示例(也称为超硬磨料材料或极硬材料)，超硬材料包括大量基本上共生的金刚石晶粒，形成限定于金刚石晶粒之间的间隙的骨架块。PCD材料通常包括至少约80体积％的金刚石并且传统上通过例如使金刚石晶粒的聚集块经受大于约5GPa的超高压力和至少约1200℃的温度制成。全部或部分填充间隙的材料可被称为填料或粘合剂材料。
PCD通常在促进金刚石晶粒的共生的诸如钴的烧结助剂的存在下形成。用于PCD的合适的烧结助剂因为它们在一定程度上有溶解金刚石和催化其再沉淀的功能，通常也被称为用于金刚石的溶剂-催化剂材料。用于金刚石的溶剂-催化剂被理解为一种在金刚石处于热力学稳定时的压力和温度条件下能促进金刚石的生长或金刚石晶粒之间直接金刚石-金刚石共生的材料。因此，烧结的PCD产品内的间隙可全部或部分地填充有残余溶剂-催化剂材料。最典型地，PCD通常形成在钴钨硬质合金基体上，钴钨硬质合金基体为用于PCD的溶剂-催化剂提供钴源。不促进金刚石晶粒之间的实质性相干共生的材料可以自身与金刚石晶粒形成强力结合，而不是用于PCD烧结的合适的溶剂-催化剂。
可用于形成合适基体的钨硬质合金由分散在钴基质中的碳化物颗粒通过将碳化钨颗粒/晶粒和钴混合在一起然后加热至固化而形成。为了形成带有诸如PCD或PCBN的超硬材料层的切割元件，金刚石颗粒或晶粒或CBN晶粒被放置与诸如铌罩体的难熔金属罩体中的钨硬质合金主体相邻并且经受高压和高温使得金刚石晶粒或CBN晶粒之间发生晶间結合，形成多晶超硬金刚石或多晶CBN层。
在一些情况下，基体可在附接至超硬材料层之前被完全固化，而在其他情况下，基体可以是未被处理，即未被完全固化。在后一种情况下，基体可在HTHP烧结处理期间完全固化。基体可以是粉末形式并且可在用于烧结超硬材料层的烧结处理期间固化。
随着用于在地表钻探现场提高的生产率的日益增加的驱动，对用于切割岩石的材料的需求日益增加。具体来说，需要具有提高的耐磨性和抗冲击性的PCD材料以实现更快的切割速度和更长的工具寿命。
包括PCD材料的切割元件或工具刀片被广泛应用于石油和天然气开采工业中的地表钻探用钻头。岩石钻孔石和其他操作需要高的耐磨性和耐冲击性。限制多晶金刚石(PCD)研磨刀具的成功的因素之一是由于PCD和工作材料之间的摩擦产生热。这种热导致金刚石层的热降解。热降解通过增加的裂化和PCD层的剥落来增加刀具的磨损率以及金刚石至石墨的回转换导致磨损增加。
用于提高PCD复合材料的耐磨性的方法常常导致复合材料的耐冲击性的降低。
在刀具中使用的PCD和PCBN的最耐磨品级通常因为剥落而不合格，剥落在刀具已经磨损之前导致刀具的灾难性断裂。剥落被认为由从切割工具的工作区域扩展至顶部自由表面的裂纹引起。在使用这些刀具期间，裂纹扩展直到它们达到发生灾难性故障的临界长度，即当PCD或PCBN的大部分以脆化的方式断开。组件或结构的灾难性故障表明裂纹扩展以达到给定的结构材料的“临界裂纹长度”。“临界裂纹长度”是裂纹的可接受长度，超出其可接受长度，裂纹的扩展变得不可控制导致与组件的剩余非工作区无关的灾难性故障。因此，在使用传统烧结的PCD和PCBN期间遇到裂纹的快速扩展会导致工具寿命更短。
此外，尽管它们的强度高，但是多晶金刚石(PCD)和PCBN材料由于它们断裂韧性低通常易受冲击断裂的影响。提高断裂韧性而不对材料的高强度和耐磨性产生不利影响是具有挑战性的任务。
因此，需要具有良好或改进的耐磨性，耐断裂性和耐冲击性的超硬复合材料以及这种复合材料的形成方法。
发明内容
从第一方面看，提供一种超硬多晶结构，其包括：
多晶超硬材料的主体，其具有切割面；和
基体，其沿界面结合至多晶超硬材料的主体；
结构具有延伸穿过其中的中央纵轴和外围侧边缘；其中：
基体包括基体主体和形成界面的第一端表面，基体的第一端表面包括突出部，其从基体的主体朝切割面延伸至超硬材料的主体中，突出部具有外围外表面，多晶超硬材料的主体围绕突出部的外围外表面延伸；
其中多晶超硬材料的主体具有从沿外围侧边缘的切割面至与基体的界面至少约为4mm的厚度；和
其中突出部的至少部分具有在沿结构的纵轴延伸的平面中测量的至少约4mm的厚度。
从第二方面来看，提供一种多晶超硬结构的形成方法，其包括：
提供超硬材料的颗粒或晶粒的第一块；
将颗粒或晶粒的第一块与粘合剂材料混合以形成生坯；
使生坯与预成型的基体接触以形成预烧结组件，预成型的基体具有纵轴并且包括主体部和突出部，当在平行于基体的纵轴的平面中测量时，突出部从主体部至少部分地延伸大约4mm或更大；
在用于超硬晶粒的催化剂/溶剂材料的存在下，在约5.5GPa或更大的超高压力和将超硬材料晶粒一起烧结的温度下处理预烧结组件以形成包括具有切割面的多晶超硬材料的主体的多晶超硬结构；基体沿界面被结合至多晶超硬材料的主体；其中突出部从基体的主体朝切割面延伸至超硬材料的主体，多晶材料的主体延伸在突出部的周围；和其中多晶材料的主体具有从沿结构的外围侧边缘的切割面至与基体的界面至少约为4mm的厚度。
从另一个方面来看，提供一种包括如以上限定的多晶超硬结构的工具，工具用于切割、铣削、磨削、钻孔、地表钻探、岩石钻孔或其他研磨应用。
工具可包括例如用于地表钻探或岩石钻孔的钻头、在石油和天然气钻探工业中使用的旋转固定刀片钻头或滚动锥形钻头、孔开口工具、可膨胀工具、铰刀或其它地表钻探工具。
从另一个方面来看，提供一种包括如以上限定的多晶超硬结构的钻头或刀具或用于钻头或刀具的组件。
附图说明
现在将以示例的方式并参照附图描述本发明，其中：
图1是用于地表钻探的钻头的示例性超硬刀具元件的透视图；
图2a-图2e是具有在超硬主体和附接至超硬主体的基体之间的不同界面的示例性超硬刀具元件的示意性横截面；
图3a和图3b是另一个示例性超硬刀具元件的示意性横截面，其中超硬主体由包括不同晶粒尺寸和/或组分的区域形成，基体和超硬主体之间的界面与两个示例中的刀具元件的工作表面分隔开；
图4a和图4b是另一个示例性超硬刀具元件的示意性横截面，其中超硬主体由包括不同晶粒尺寸和/或组分的区域形成，基体和超硬主体之间的界面延伸至两个示例中的刀具元件的工作表面；
图5a-图5c是示出在附接至超硬层之前形成与超硬层的界面的基体的成形端的上述三个示例性基体部的透视图；
图6是示出通过超硬层的沥滤的部分和未沥滤的部分之间的边界的示例性超硬刀具元件的示意性横截面；
图7a是通过示出通过使用磨损基体的常规超硬刀具元件的示意性横截面；
图7b是通过示出在使用后保留在超硬主体中的磨损的示例性超硬刀具元件的示意性横截面；
图8是示出比较两种常规沥滤PCD刀具元件和示例性PCD刀具元件的立式钻具测试的结果的曲线图。
在所有附图中，相同的参考指相同的一般特征。
具体实施方式
如此处所使用的，“超硬材料”是具有至少约28GPa维氏硬度的材料。金刚石和立方氮化硼(cBN)材料是超硬材料的示例。
如此处所使用的，“超硬结构”是指包括多晶超硬材料的主体的结构。在这种结构中，基体可以附接至其上。
如此处所使用的，多晶金刚石(PCD)是包括金刚石晶粒块的多晶超硬(PCS)材料的一种类型，其大部分是直接彼此互相結合，其中金刚石的含量是材料的至少约80体积％。在PCD材料的一个实施例中，金刚石晶粒之间的间隙可至少部分地填充有包括用于金刚石的催化剂的粘合剂材料。如此处所使用的，“间隙”或“间隙区域”是PCD材料的金刚石晶粒之间的区域。在PCD材料的实施例中，间隙或间隙区域可大体上或部分地填充有非金刚石的材料，或它们可大体上是空的。PCD材料可包括至少催化剂材料已从间隙被去除的区域，留下金刚石晶粒之间的间隙空位。
用于超硬材料的“催化剂材料”能够促进超硬材料的生长或烧结。
如此处所使用的的术语“基体”是指在其上形成超硬材料层的任何基体。例如，如此处所使用的“基体”可以是在另一基体上形成的过渡层。
如此处所使用的，术语“一体成型”是指彼此连续生产并且不被不同种类的材料分离的区域或部分。
包括PCBN的组件主要用于加工金属。PCBN材料包括立方氮化硼(cBN)晶粒的烧结块。PCBN材料的cBN含量可以是至少约40体积％。当PCBN中的cBN含量为至少约70体积％时，可存在cBN晶粒间的大体直接接触。当cBN含量在复合片(compact)约40体积％-约60体积％范围时，然后，cBN晶粒间的直接接触的程度是有限的。PCBN可通过使cBN颗粒块与粉末状基质相一起经受cBN比六边形的氮化硼hBN热力学更稳定的温度和压力而制成。PCBN的耐磨性小于PCD的耐磨性，其可比PCD更适于不同的应用。
在如图1所示的实施例中，切割元件1包括带有形成在基体10上的超硬材料12的层的基体10。基体10可由诸如钨硬质合金的硬材料形成。超硬材料12可以是例如多晶金刚石(PCD)、诸如热稳定PCD(TSP)的热稳定产品或多晶立方氮化硼(PCBN)。切割元件1可被安装至诸如刮刀钻头主体(未示出)的钻头主体中并且可适合例如用作用于钻入地表中的钻头的刀具刀片。
在形成带有基体的界面的相反的面的超硬材料的暴露表面形成刀具元件的切割面14，即，连同其边缘16一起在使用中执行切割的表面。
在基体10的一端是形成带有超硬材料层12的界面的界面表面18，超硬材料层12在该界面表面处附接至界面。如图1的实施例所示，基体10通常为圆柱形并且具有外围顶部边缘20和外围表面22。
如此处所使用的，PCD或PCBN品级是PCD或PCBN材料，其根据在PCD的情况下金刚石晶粒的体积含量和尺寸，或在PCBN的情况下cBN晶粒的体积含量和尺寸、晶粒之间的间隙区域的体积含量和可存在于间隙区域中材料的组分表征。超硬材料的品级可通过工艺制成，工艺包括提供具有适于其品级的尺寸分布的超硬晶粒的聚集块，可选地将催化剂材料或添加剂材料引入至聚集块中，在用于超硬材料的催化剂材料源存在的情况下，使聚集块经受如下的压力和温度，在此压力和温度下，超硬晶粒比石墨(在金刚石的情况下)或hBN(在CBN的情况下)更热力学稳定，并且在此压力和温度下，催化剂材料是熔融的。在这些条件下，熔融的催化剂材料可从源渗入至聚集块并有可能在烧结工艺中促进金刚石晶粒之间的直接共生，以形成多晶超硬结构。聚集块可包括通过粘合剂材料保持在一起的松散超硬晶粒或超硬晶粒。在金刚石的情况下，金刚石晶粒可以是天然金刚石晶粒或合成的金刚石晶粒。
不同品级的诸如多晶金刚石的超硬材料可具有不同的微观结构和不同的机械性能，例如弹性(或杨氏)模量E、弹性模量、横向断裂强度(TRS)、韧性(诸如所谓的K1C韧性)、硬度、密度和热膨胀系数(CTE)。不同的PCD品级在使用中也可不同地执行。例如，不同PCD品级的磨损率和抗断裂性可能不同。
在PCD的情况下，PCD品级可包括填充有包括钴金属的材料的间隙区域，钴金属是用于金刚石的催化剂材料的示例。
在图1中的刀具元件中示出的多晶超硬结构12可包括例如一个或多个PCD品级。
图2a-图2e是通过示例性多晶超硬刀具元件1的五个实施例的示意性横截面。五个示例都包括从多晶超硬结构12的切割面14延伸至距离t的基体10，当从多晶超硬结构12的切割面14至带有基体10的界面沿着筒部(barrel)13测量时，多晶超硬结构12具有厚度h，筒部13是切割刀具元件1的外围侧边缘。在图2a-2e示出的这些实施例中，厚度h优选大于或等于约4mm。此外，在这些实施例中，距离t优选小于或等于约0.5mm。在这些实施例中，多晶超硬层12延伸在切割面14处的基体部的上方，这可能是有利的，因为基体10从而在应用期间免受化学侵蚀和磨损，也在烧结后对刀具元件1进行诸如酸沥滤的处理的情况下免受化学侵袭。
在一些实施例中，特别是基体的平面中央部26延伸至并形成切割面14的一部分的那些实施例中，切割面14或其一部分可通过例如将一层抗性聚合物、氧化物、颜料、复合材料附接或喷涂至表面上免受侵蚀、腐蚀或化学降解。保护层可在预复合组装期间形成并在HPHT烧结期间结合至刀具表面上。可选地，保护层可在烧结和处理之后附接至刀具表面并且通过表面相互作用粘附在刀具表面。
图2a-2e的五个实施例在形成带有多晶超硬结构12的界面18的基体部10的端面的形状上不同。在图2a中示出的示例中，形成界面18的基体部10的端面为具有沿刀具元件的纵轴的圆顶的最高点24沿刀具的纵轴与切割面14分隔开距离t的圆顶状。
在图2b中示出的示例中，形成界面18的基体部10的端面具有平面的、同轴设置的中央部26，其在端面处是具有直径d的圆形横截面。这个平面部26形成界面18自基体的主体的最远点并且沿刀具元件1的纵轴与切割面14分隔开距离t。形成带有超硬层的界面18的一部分的基体的平面中央部26的直径d小于刀具元件1的直径D。从平面中央部26的外围边缘延伸至刀具元件1的外围侧边缘或筒部13的基体的表面28在自切割面14沿着筒部13的距离h处是凹形弯曲的使得超硬层12横跨平面中央部26延伸。
图2c中示出的示例与图2b中示出的示例的不同之处在于从平面中央部26的外围边缘延伸至刀具元件1的外围侧边缘的基体的表面28不被弯曲而是被倾斜，即由在图2c的横截面中描绘的倾斜面示出，由此基体包括在界面端的截头圆锥，其从基体的主体突出并朝切割面14延伸通过超硬材料层。
图2d中的示例与图2c中的示例的不同之处在于从平面中央部26延伸的基体部的表面在平行于刀具元件的中央纵轴的平面内延伸等于(h-t)的长度，然后向外径向地延伸至外围侧边缘，即至刀具元件1的筒部13。因此，基体包括同轴延伸的圆筒部，其在超硬材料的主体内从基体的主体朝向超硬层的切割面14延伸。图2e中的示例与图2d中的示例的不同之处在于从平面中央部26延伸的基体的表面28朝与刀具元件的纵轴延伸通过其的平面平行的平面倾斜角度A，平面中央部的高度由h'表示，从平面中央部径向延伸至刀具元件的筒部13的部分的径向长度由B表示。平面中央部26及其侧边和这些侧边与径向延伸部之间的交叉部29可以是弯曲的或交汇在一点，因此，基体包括从基体的主体朝向切割面延伸的截头圆锥。
在这些实施例中，角度A可在约0-约15度之间，在一些实施例中为约5度或以下，距离B可例如在约0-约3mm之间，在一些实施例中为约2mm或以下。
图3a和3b进一步示出与在图2e中示出的刀具元件相似的刀具元件的示例，但是交叉部29是点，中间层30位于基体的一部分和超硬层(如在图3a中所示)之间或整个界面形成在基体和超硬层(如在图3b中所示)之间。中间层30可由例如与超硬层12的品级不同的超硬材料构成和/或它可以是与超硬层12不同的组分。
在图3a所示的实施例中，中间层30位于超硬层12和基体10之间并且延伸在平面中央部26的至少一部分周围。在这个实施例中，中间层30不延伸至平面中央部表面的整个高度而是环形地延伸在平面中央部表面的周围并且与切割面14分隔开。在图3b的示例中，中间层30延伸遍布基体的所有表面特征并且将超硬层12和基体10分隔开。在这个实施例中，在它最高点处的覆盖平面中央部的中间层30与切割面14间隔距离t，其不是基体10本身的最主要的特征。
图4a和4b的示例与在分别在图3a和图3b中示出的示例不同之处在于在图4a和4b的示例中，基体10的平面中央部26延伸至并形成切割面14的一部分。当沿刀具元件的纵轴测量时，刀具元件从基体的底部至切割面的长度由H1表示，当沿刀具元件的筒部(侧边缘)在平行于刀具元件的中央纵轴的平面内测量时，中央部26的高度由H2表示。
可包含在一些实施例中的不同晶粒尺寸和组分的多个中间层可大体上彼此平行。这种中间层的一个或多个可包括WC和金刚石粉末的混合物、cBN和金刚石粉末的混合物、难熔金属和超硬材料粉末(诸如W、V、Mo)的混合物或其任何组合。虽然不希望受特定理论的束缚，但是人们相信，邻近基体的这种中间层可消除在基体和超硬层之间的CTE的突然变化，从而通过最小化不同组分的层之间的残余应力有助于抑制开裂和/或烧结的超硬层从基体脱层。
当进行诸如酸沥滤的后烧结处理以从超硬晶粒之间的间隙去除残留粘合剂时，这些层可将不同沥滤速率引入至刀具，产生待实现的优选沥滤轮廓。
图5a至图5c示出了可形成带有中间层30或超硬层10(未示出)的界面的可能基体部的形状的三个示例。在图5a至图5c中，平面中央部26与其他图的平面中央部26的形状不同之处在于他们具有通过从具有平面自由表面位置的基体的主体截取形成同轴设置的突出部的三个切线圆之间的空间获得的一般形状。在图5b中，从基体至其平面自由表面的突出部的横截面面积基本上恒定并且延伸至刀具元件1的筒部13。在图5a中，基体的突出部的平面自由表面的横截面面积小于在其底部的横截面面积，且在筒部13和突出部的特征之间延伸的表面是凹形弯曲的。
在图5c中，这与在图5a中示出的基体的不同之处在于，突出部延伸至从在横截面面积减小之前的基体的主体至其平面端表面的高度同时保持相同的一般形状。接合突出部的顶部和底部的表面是凹形弯曲的。
因此，起始于在图5a-图5c的示例中的基体的突出部的形状是非圆锥形和非轴对称，并且突出部将切割面14分成三段，这三段然后可被多晶超硬材料填充，多晶超硬材料通过更强硬基体材料的芯和朝刀具的筒部延伸的辐部(spoke)与相邻段分离。这些结构的优点可以是，刀具在使用后可旋转使得不同切割边缘可被提供给待切割的表面，而且这些段在使用过程中也用于限制对刀具的有限区域的损坏。
图6是图2e的刀具的示意性横截面，其已经对刀具进行诸如酸沥滤的后烧结处理以从形成多晶超硬层12的超硬晶粒之间的间隙去除残留粘合剂。沥滤的部分和未沥滤的部分之间的边界由参考标号36表示并且跟随在基体10和超硬层12之间的界面的一般形状相同的形状。在这个示例中，有可能控制沥滤轮廓使得存在比从切割元件的筒部延伸的超硬材料的未沥滤体积更大的在图6中由L表示的沥滤体积，切割元件的切割面14可保持未沥滤或可被沥滤至例如从切割面14约200微米或更少的深度。此外，考虑到超硬层12的高度，有可能将刀具元件1的筒部区域13沥滤至至少约3.5mm的深度，在一些实施例中，沥滤至约4.5mm或更大的深度。
图7a是示出通过使用磨损基体38的常规PCD刀具37的示意性横截面，常规PCD刀具37由附接至PCD材料39层的基体38构成。将看到的是，磨损平面40已经扩展通过PCD层39和基体37。
图7b是示出在使用后保留在PCD主体中的磨损的示例性PCD刀具元件的示意性横截面。在图7a中示出的刀具是图3a的刀具，将看到的是，磨损平面40被保留在超硬材料层12中，并没有延伸至基体10中，基体10附接至超硬材料层。
因此，本发明的实施例可使刀具的磨痕表面保持在超硬材料层中，其是有利的，因为磨痕表面可从而由均质材料构成，因此横跨磨痕表面提供均匀摩擦。像在图7a中示出的常规刀具一样横跨磨痕表面具有不均匀的材料将导致由不同摩擦系数的材料形成的磨痕表面，其可有助于在磨痕附近的裂纹产生，裂纹产生造成刀具的性能降低以及刀具对因剥落引起的失效的敏感性的增加。
图8是示出比较两种常规沥滤PCD刀具元件和示例性PCD刀具元件的立式钻具测试结果的曲线图。
超硬材料的晶粒可以是例如金刚石晶粒或颗粒或者例如cBN晶粒或颗粒。在烧结之前的起始混合物中，它们可以是例如双峰的，即原料包括粗粒级超硬晶粒和细粒级超硬晶粒的混合物。在一些实施例中，粗粒级可具有例如范围在约10-60微米之间的平均颗粒/晶粒尺寸。“平均颗粒或晶粒尺寸”是指个別颗粒/晶粒具有表示“平均”的平均颗粒/晶粒尺寸的尺寸范围。细粒级的平均颗粒晶粒尺寸小于粗粒级的尺寸，例如粗粒级的尺寸的约1/10-6/10之间，在一些实施例中范围可例如在约0.1至20微米之间。
在一些实施例中，粗粒级与细粒级的重量比的范围为粗超硬晶粒的约50％-约97％，细粒级的重量比可为约3％-约50％。在其他实施例中，粗粒级与细粒级的重量比的范围将为约70:30-约90:10。
在进一步的实施例中，粗粒级与细粒级的重量比的范围可以为约60:40-约80:20。
在一些实施例中，粗粒级和细粒级的粒度分布不重叠，且在一些实施例中，复合片的不同尺寸组分通过构成多重峰分布的单独的尺寸粒级之间的数量级分离。
一些实施例由超硬材料的粗粒级和细粒级之间的宽双峰尺寸分布组成，但是一些实施例可包括三个或甚至四个或更多的尺寸模式，其可例如通过尺寸数量级分离，例如，平均颗粒尺寸为20微米、2微米、200nm和20nm的颗粒尺寸的共混物。
将金刚石颗粒/晶粒分为细粒级、粗粒级或在细粒级和粗粒级之间的其他尺寸可通过诸如喷射研磨较大金刚石晶粒等已知工艺进行。
在超硬材料为多晶金刚石材料的实施例中，用于形成多晶金刚石材料的金刚石晶粒可以是天然的或合成的。
在一些实施例中，多晶超硬材料是PCBN和包括cBN的超硬晶粒或晶粒。
在一些实施例中，用于协助诸如金刚石晶粒的超硬材料晶粒的结合的粘合剂催化剂/溶剂可包括钴和/或诸如铁或镍的一些其他铁族元素或其合金。元素周期表中IV-VI组金属的碳化物、氮化物、硼化物和氧化物是可被加入至烧结混合物的非金刚石材料的其他示例。在一些实施例中，粘合剂/催化剂/烧结助剂可以是Co。
硬质合金基体可以是常规的组合物，因此，可包括IVB族、VB或VIB族金属中的任何一种，其在钴、镍或铁或其合金粘合剂存在的情况下被压制和烧结。在一些实施例中，金属碳化物是碳化钨。
例如图1的刀具可被如下制造。
如此处所使用的，“生坯”是包括待烧结晶粒的坯体以及将晶粒保持在一起的诸如粘合剂，例如有机粘合剂的主体。
超硬结构的实施例可通过生坯的制备方法制造，其中生坯包括超硬材料的晶粒或颗粒、非反应相和诸如有机粘合剂的粘合剂。生坯还可包括用于促进超硬晶粒烧结的催化剂材料。生坯可通过如下制作：将晶粒或颗粒与粘合剂/催化剂结合；将它们形成具有与预期的烧结坯体一般形状大体上相同的一般形状的坯体；干燥粘合剂。粘结剂材料的至少一些可通过例如将粘合剂燃烧去除。生坯可通过包括压实工艺、注塑工艺或诸如模塑、挤出，沉积成形方法的其他方法的方法形成。
基体优选是预成型的。在一些实施例中，基体可通过将诸如碳化钨的硬质材料的晶粒的生坯压成所需的形状，在形状一个自由端处包括界面特征，且将生坯烧结以形成基体元件。在可选的实施例中，基体界面特征可由硬质材料的烧结圆筒体加工以形成用于界面特征的期望的几何形状。基体可例如包括结合有诸如钴、镍或铁或其混合物的催化剂材料的WC颗粒。用于超硬结构、包括预成型的基体和诸如金刚石晶粒或立方氮化硼晶粒的超硬材料颗粒的生坯可被放置在基体上以形成预烧结组件，其可被封装在如在本领域中已知的用于超高压炉的容器中。具体地，例如粉末形式的超磨粒被放置在例如由铌、钽或钛制成的金属杯内。预成型的基体被放置在杯内并被静液压地压入超硬粉末中使得必需的粉末块被压在预成型的碳化物基体的界面特征周围以形成预复合物。然后，预复合物在约1050℃下被除气。预复合物通过将第二杯放置在另一端被封闭，预复合物通过冷等静压压制或EB焊接被密封。然后，预复合物被烧结以形成沿带有基体的界面結合至基体的超硬材料的烧结的坯体。
基体可提供用于促进超硬晶粒的烧结的催化剂材料源。在一些实施例中，超硬晶粒可以是金刚石晶粒，基体可以是钴-钨硬质合金，基体中的钴是用于烧结金刚石晶粒的催化剂源。预烧结组件可包括额外的催化剂材料源。
在一个示例中，方法可包括将包含预烧结组件的容器装入冲床中，并使生坯经受在超硬材料处于热力学稳定时的超高压力和温度下以烧结超硬晶粒。在一些实施例中，生坯可包括金刚石晶粒，组件经受的压力至少为约5GPa，和温度至少为约1300℃。在一些实施例中，组件经受的压力至少为约5.5-6Gpa，但是在一些实施例中它可以为约7.7GPa或更大。且在一些实施例中，在烧结过程中使用的温度也可以为约1400至约1500℃。
方法的一个版本可包括通过例如在PCT申请公开号WO2009/128034中公开的方法制造金刚石复合结构，PCT申请公开号WO2009/128034中公开的方法具有在烧结之前将诸如0-3wt％的钴的金属粘合剂形式的催化剂材料与金刚石晶粒混合的附加步骤。包含金刚石颗粒和诸如钴的金属粘合剂材料的粉末共混物可通过将这些颗粒结合并将它们共混来制备。诸如湿式或干式多方向混合、行星式球磨机和利用均化器的高剪切混合的有效的粉末制备技术可用于共混粉末。在一个实施例中，金刚石颗粒的平均尺寸可以为从约1微米-至少约50微米，它们可通过将粉末混合或在一些情况下用手一起搅拌粉末与其他颗粒结合。在方法的一个版本中，适于随后转化成粘合剂材料的前体材料可被包括在粉末混合物中，且在方法的一个版本中，金属粘合剂材料可以适于渗入至生坯中的形式引入。粉末共混物可被沉积在模子或模具中并被压实以形成生坯，例如通过单轴压实或其它压实方法，诸如冷等静压(CIP)。对生坯可进行本领域中公知的烧结工艺以形成烧结的制品。在一个版本中，方法可包括将包括预烧结组件的容器装入冲床中，对生坯经受在超硬材料处于热力学稳定时的超高压力和温度下以烧结超硬晶粒。
烧结后，多晶超硬结构可被研磨至一定尺寸，如果需要的话可包括在如此生产的多晶超硬材料的主体上约0.4mm高度的45°倒角。
在PCD的示例中，烧结的制品可经受在金刚石热稳定时的压力和温度下的随后处理以将非金刚石碳的一些或全部往回转化成金刚石并生成金刚石复合结构。可使用用于金刚石合成的在领域中公知的超高压力炉，对于二次烧结工艺，压力可至少为约5.5GPa且温度可至少为约1250℃。
超硬结构的进一步实施例可通过包括以下步骤的方法制造：提供用于金刚石复合结构的PCD结构和前体结构；将每一种结构成型为各自的互补形状；将PCD结构和金刚石复合结构组装在硬质合金基体上以形成未连接的组件；对未连接的组件施加至少约5.5GPa的压力和至少约1250℃的温度以形成PCD结构。前体结构可包括碳化物晶粒和金刚石或诸如石墨的非金刚石碳材料，和粘合剂材料包括诸如钴的金属。前体结构可以是通过压实包含金刚石颗粒或非金刚石碳颗粒和碳化物材料颗粒的粉末共混物和压实粉末共混物形成的生坯。
在硬质合金基体不含用于金刚石的足够的溶剂/催化剂和在超高压烧结期间PCD结构在基体上一体成型的实施例中，溶剂/催化剂材料可被包括在或引入到来自除硬质合金基体之外的材料源的金刚石晶粒聚集块。在超高压的烧结步骤之前和期间从基体渗入在金刚石晶粒聚集块中的溶剂/催化剂材料可包括例如钴。然而，在基体中钴或其他溶剂/催化剂材料的含量低，特别是当含量低于硬质合金材料的约11wt％时的实施例中，则可需要提供替代源以便保证聚集块的良好烧结以形成PCD。
用于金刚石的溶剂/催化剂可通过各种方法被引入到金刚石晶粒的聚集块中，方法包括将粉末形式的溶剂/催化剂材料和金刚石晶粒共混、将溶剂/催化剂材料沉积在金刚石晶粒的表面上，或将溶剂/催化剂材料渗入至来自除基体之外的材料源的金刚石晶粒聚集块，其在烧结步骤之前或作为烧结步骤的一部分。将用于金刚石的诸如钴的溶剂/催化剂材料沉积在金刚石晶粒的表面上的方法是本领域中众所周知的，包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、溅射镀膜、电化学方法、化学涂覆方法和原子层沉积(ALD)。将理解的是，每一种的优点和缺点依赖于烧结助剂材料和待沉积涂覆结构的性质以及晶粒的特性。
在一个实施例中，诸如钴的粘合剂/催化剂可通过首先沉积前体材料，然后将前体材料转化为包含元素金属钴的材料被沉积在金刚石晶粒的表面上。例如，在第一步骤中，碳酸钴可利用下面的反应被沉积在金刚石晶粒表面上：
Co(NO3)2+Na2CO3->CoCO3+2NaNO3
沉积碳酸盐或用于钴的其他前体或用于金刚石的其它溶剂/催化剂可通过在PCT专利公开号WO/2006/032982中描述的方法来实现。然后，碳酸钴可例如通过以下的热解反应被转化成钴和水：
CoCO3->CoO+CO2
CoO+H2->Co+H2O
在另一个实施例中，钴粉和诸如碳酸钴的钴的前体可与金刚石晶粒共混。当使用诸如钴的溶剂/催化剂的前体时，可能需要对材料进行热处理以便在烧结聚合块之前发生产生元素形式的溶剂/催化剂材料的反应。
在一些实施例中，硬质合金基体可由通过粘合剂材料结合在一起的碳化钨颗粒形成，粘合剂材料包括Co、Ni和Cr的合金。碳化钨颗粒可形成至少70wt％和至多95wt％的基体。粘合剂材料可包括约10wt％-50wt％之间的Ni、约0.1wt％-10wt％之间的Cr以及余量wt％包括Co。
以下参照下述示例更详细地描述实施例，示例在此仅是通过说明的方式提供，并不是旨在限制。
示例1
用Co-WC研磨球在60毫升的甲醇中对平均晶粒尺寸为12微米的金刚石粉末聚合块进行球磨。研磨球与粉末的比例为5：1，研磨在90转/分下进行1小时。一旦研磨好，将2.1克的混合物放置在预成型的WC-Co基体的顶部。预成型的基体具有如图2(b)和图2(e)中示出的从基体的端面延伸至约4mm的突出部。将基体和金刚石粉末块在5.5GPa和1450℃的高压高温HPHT条件下烧结以形成被回收、处理和分析的PCD刀具。PCD刀具具有沿刀具的外围侧边缘从切割面至带有基体的界面至少约为4mm的PCD厚度。
下面参照图8讨论分析结果。
制备PCD材料的各种样品，通过对样品进行多次试验进行分析。这些试验的结果示于图8中。
在立式镗床试验中将根据示例1形成的PCD复合片与两个经过沥滤的常规多晶金刚石刀具元件进行比较，常规多晶金刚石刀具元件由具有平均晶粒尺寸为12微米的金刚石晶粒形成并且在约5.5GPa的压力下进行烧结。在这个试验中，常规的PCD刀具具有非平面界面，沿刀具的外围侧边缘的金刚石切平面的厚度约为2.5mm。在这个试验中，测量了以刀具元件钻入工件的次数为函数的磨痕面积。所得结果以图形方式示于图8中。结果提供了总磨痕面积随切割长度变化的曲线图的表示。将看出的是，在图8中由参考标号54表示的根据示例1形成的PCD复合片，其在刀具的外围边缘具有约4mm的金刚石切平面厚度和自基体具有约4mm高度的突出部，能够实现比进行相同比较试验的常规沥滤的PCD复合片(由参考标号50和52表示)更长的切割长度和更小的总磨痕面积。
虽然不希望受特定理论的束缚，但是可相信的是，裂纹扩展可通过引入基体特征形式的阻隔材料(barriermaterial)控制以在达到裂纹的临界长度之前减慢裂纹的扩展速度，因此避免了超硬材料的非工作区域的剥落。基体中的突出部与超磨层相比具有更高的耐冲击性，从而起到阻止裂纹的作用以避免在使用刀具元件期间剥落或灾难性故障。
基体特征的尺寸和形状可被调整以适应超硬材料的最终应用。可相信的是，在无需显著损害材料的整体耐磨性的情况下提高抗剥落性，这对于PCD和PCBN切割工具是可期望的。
这些工程结构的立式镗床试验结果表明，与常规的PCD相比，PCD切割工具寿命显著增加，且耐磨损性不降低。
在试验期间对磨痕扩展的观察表明，材料的生成大的磨痕而不出现脆型微裂缝(例如剥落或裂口)的能力，导致了较长的工具寿命。
因此，可形成例如具有高耐磨性和断裂性能组合的PCD材料的实施例。
参照图1描述的PCD元件10可在烧结后进行进一步处理。例如，催化剂材料可从邻接工作表明或侧表面或工作表面和侧表面的PCD结构的区域被除去。这可通过利用酸处理PCD结构以从金刚石晶粒之间沥滤出催化剂材料或通过诸如电化学方法的其它方法进行。因此可提供能进一步提高PCD元件的热稳定性的热稳定区域，其可基本上是多孔的，从PCD结构的表面延伸至少约50微米或至少约100微米的深度。
此外，包括结合至硬质合金支撑体的PCD结构的图1的结构中的PCD主体可被构建或通过例如研磨被完成以提供PCD元件，其基本上呈圆筒形并且具有基本上平坦的工作表面或通常是圆顶形的、尖的、圆锥形的或截头圆锥形的工作表面。PCD元件可适于在例如用于地表钻探的旋转剪切钻头(或刮刀钻头)、用于冲击钻头或采矿或沥青降解用截齿中使用。
虽然参照一些示例已经描述了各种实施例，但是本领域技术人员将理解的是，可进行各种改变，等同物可用于替代其元件，而这些示例并不旨在限制公开的特定实施例。

Claims (62)

1.一种多晶超硬结构，其包括：
多晶超硬材料的主体，其具有切割面；和
基体，其沿界面结合至所述多晶超硬材料的主体；
所述结构具有延伸穿过其中的中央纵轴和外围侧边缘；其中：
所述基体包括基体主体和形成所述界面的第一端表面，所述基体的第一端表面包括突出部，其从所述基体的主体朝所述切割面延伸至超硬材料的主体中，所述突出部具有外围外表面，所述多晶超硬材料的主体围绕所述突出部的外围外表面延伸；
其中所述多晶超硬材料的主体具有沿外围侧边缘从所述切割面至与基体的界面至少约为4mm的厚度；和
其中所述突出部的至少部分具有在沿所述结构的纵轴延伸的平面中测量的至少约4mm的厚度。
2.根据权利要求1所述的多晶超硬结构，其中所述突出部从所述基体延伸至工作面并且形成工作面的一部分。
3.根据权利要求1所述的多晶超硬结构，其中所述突出部从所述基体延伸至距离所述切割面约0.5mm或更少的距离。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述多晶超硬材料的主体包括天然金刚石晶粒和/或合成金刚石晶粒和/或立方氮化硼晶粒。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述基体由硬质合金材料构成。
6.根据权利要求5所述的多晶超硬结构，其中所述硬质合金基体包括通过粘合剂材料结合在一起的碳化钨颗粒。
7.根据权利要求6所述的多晶超硬结构，其中所述粘合剂材料包括Co、Ni和Cr或其合金中的一种或多种。
8.根据权利要求6或7中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述硬质合金基体包括重量％或体积％为约8-13之间的粘合剂材料。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述多晶超硬材料的主体包括将超硬材料晶粒结合的粘合剂相。
10.根据权利要求9所述的多晶超硬结构，其中所述粘合剂相包括钴和/或诸如铁或镍的一种或多种其他铁族元素或其合金和/或一种或多种元素周期表中IV-VI组金属的碳化物、氮化物、硼化物和氧化物。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述超硬材料的主体包括多晶金刚石材料，其具有互相结合的金刚石晶粒和在金刚石晶粒之间的间隙；其中所述超硬材料的主体的至少一部分基本上不含用于金刚石的催化剂材料，所述部分形成热稳定区域。
12.根据权利要求11所述的多晶超硬结构，其中所述热稳定区域从沿所述外围侧边缘的所述切割面的深度为至少约3.5mm或更大。
13.根据权利要求11所述的多晶超硬结构，其中所述热稳定区域从沿所述外围侧边缘的所述切割面的深度为至少约4.5mm或更大。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其进一步包括所述切割面的至少一部分上方的保护层。
15.根据权利要求14所述的多晶超硬结构，其中所述保护层包括保护所述切割面或其一部分免受侵蚀、腐蚀或化学降解中的一种或多种的聚合物、氧化物、颜料或复合材料中的任何一种或多种。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其进一步包括结合在所述基体的至少一部分和所述超硬材料的主体之间的一个或多个中间层。
17.根据权利要求16所述的多晶超硬结构，其中所述一个或多个中间层在晶粒大小和/或组分方面不同于其他中间层和/或所述超硬材料的主体中的一个或另一个或两者。
18.根据权利要求16或17中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述中间层的一个或多个包括WC和金刚石粉末的混合物、cBN和金刚石粉末的混合物、和/或难熔金属和硬质材料粉末的混合物中的一种或多种，所述硬质材料粉末包括钨、钒或钼中的一种或多种。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述突出部的形状为圆顶状。
20.根据权利要求1-18中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述突出部包括通过互连表面与所述基体的主体分隔开的平面中央部。
21.根据权利要求20所述的多晶超硬结构，其中所述平面中央部具有圆形的横截面。
22.根据权利要求20或21中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述互连表面是凹面。
23.根据权利要求22所述的多晶超硬结构，其中所述互连表面从所述平面中央部延伸至所述结构的外围侧边缘。
24.根据权利要求23所述的多晶超硬结构，其中所述突出部的形状为截头圆锥形。
25.根据权利要求20-22中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述互连表面包括第一部分，其从所述平面中央部延伸至与所述结构的外围侧边缘分隔开的位置，所述互连表面进一步包括第二部分，其从所述第一部分延伸至所述外围侧边缘，所述突出部的形状大体上为截头圆锥形。
26.根据权利要求25所述的多晶超硬结构，其中所述第二部分形成具有多达约3mm的长度的肩部。
27.根据权利要求24-26中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述突出部的外围外表面从所述中央纵轴倾斜多达约15度的角度。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构，其中所述多晶超硬材料的主体包括围绕所述突出部的外围外表面延伸的环形部。
29.根据权利要求28所述的多晶超硬结构，其中所述环形部在所述突出部的外围外表面周围是连续的。
30.根据权利要求28所述的多晶超硬结构，其中所述环形部在所述突出部的外围外表面周围是不连续的。
31.一种用于钻探地表的旋转剪切钻头或用于冲击钻头的多晶超硬结构，其包括前述权利要求中的任一项所述的多晶超硬结构。
32.一种多晶超硬结构的形成方法，其包括：
提供超硬材料的颗粒或晶粒的第一块；
将颗粒或晶粒的所述第一块与粘合剂材料混合以形成生坯；
使所述生坯与预成型的基体接触以形成预烧结组件，所述预成型的基体具有纵轴并且包括主体部和突出部，当在平行于所述基体的纵轴的平面中测量时，所述突出部从所述主体部至少部分地延伸大约4mm或更大；
在用于所述超硬晶粒的催化剂/溶剂材料的存在下，在约5.5GPa或更大的超高压力和将所述超硬材料晶粒一起烧结的温度下处理所述预烧结组件以形成包括具有切割面的多晶超硬材料的主体的多晶超硬结构；所述基体沿界面被结合至所述多晶超硬材料的主体；其中所述突出部从所述基体的主体朝所述切割面延伸至所述超硬材料的主体，所述多晶材料的主体在所述突出部的周围延伸；和其中所述多晶材料的主体具有从沿所述结构的外围侧边缘的所述切割面至与所述基体的界面至少约为4mm的厚度。
33.根据权利要求32所述的方法，其进一步包括处理所述多晶超硬材料的主体的至少一部分以使所述部分不含用于所述超硬晶粒的催化剂材料，所述部分形成热稳定区域。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述热稳定区域从沿所述外围侧边缘的所述切割面的深度为至少约3.5mm或更大。
35.根据权利要求33所述的方法，其中所述热稳定区域从沿所述外围侧边缘的所述切割面的深度为至少约4.5mm或更大。
36.根据权利要求32-35中的任一项所述的方法，其进一步包括将保护层放置在所述切割面的至少一部分的上方。
37.根据权利要求36所述的方法，其中将所述保护层放置在所述切割面的至少一部分上的所述步骤包括将抗性聚合物、氧化物、颜料或复合材料的层附接或喷涂至所述面。
38.根据权利要求35所述的方法，其中将所述保护层放置在所述切割面的至少一部分上的所述步骤包括在烧结前形成所述层并且使所述层与所述预烧结组件接触以在烧结步骤期间将所述层结合至所述超硬材料的主体。
39.根据权利要求32-38中的任一项所述的方法，其中所述突出部从所述基体延伸至工作面并且形成工作面的一部分。
40.根据权利要求32-38中的任一项所述的方法，其中所述突出部从所述基体延伸至距离所述切割面约0.5mm或更少的距离。
41.根据权利要求32-40中的任一项所述的方法，其中提供超硬材料的颗粒或晶粒的第一块的所述步骤包括提供天然金刚石晶粒或颗粒块和/或合成金刚石晶粒或颗粒块和/或立方氮化硼晶粒或颗粒块。
42.根据权利要求32-41中的任一项所述的方法，其中使所述生坯与预成型的基体接触的所述步骤包括使所述生坯与包括硬质合金材料的预成型的基体接触。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述硬质合金基体包括通过粘合剂材料結合在一起的碳化钨颗粒。
44.根据权利要求32-43中的任一项所述的方法，其中所述超硬材料的主体包括将超硬材料晶粒結合的粘合剂相。
45.根据权利要求32-44中的任一项所述的多晶超硬结构的方法，其进一步包括在所述第一块的至少一部分和所述预成型的基体之间提供颗粒或晶粒的第二块，以形成所述预烧结组件，使得在烧结步骤之后中间层被形成并结合在所述基体的至少一部分和所述超硬材料的主体之间。
46.根据权利要求45所述的方法，其进一步包括提供颗粒或晶粒的第三块或更多块以形成两个或更多个中间层。
47.根据权利要求45或46中的任一项所述的方法，其中所述一个或多个中间层在晶粒大小和/或组分方面不同于其他中间层和/或所述超硬材料的主体中的一个或另一个或两者。
48.根据权利要求45-47中的任一项所述的方法，其中所述中间层的一个或多个包括WC和金刚石粉末的混合物、cBN和金刚石粉末的混合物、和/或难熔金属和硬质材料粉末的混合物中的一种或多种，所述硬质材料粉末包括钨、钒或钼中的一种或多种。
49.根据权利要求32-48中的任一项所述的方法，其中所述突出部的形状为圆顶状。
50.根据权利要求32-48中的任一项所述的方法，其中所述突出部包括通过互连表面与所述基体的主体分隔开的平面中央部。
51.根据权利要求50所述的方法，其中所述平面中央部具有圆形的横截面。
52.根据权利要求50或51中的任一项所述的方法，其中所述互连表面是凹面。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述互连表面从所述平面中央部延伸至所述结构的外围侧边缘。
54.根据权利要求53所述的方法，其中所述突出部的形状为截头圆锥形。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述突出部具有从所述中央纵轴倾斜多达约15度的角度的外围外表面。
56.一种包括根据权利要求1-31中的任一项的多晶超硬结构的工具，所述工具用于切割、铣削、磨削、钻孔、地表钻探、岩石钻孔或其他研磨应用。
57.一种根据权利要求56所述的工具，其中所述工具包括用于地表钻探或岩石钻孔的钻头。
58.一种根据权利要求56所述的工具，其中所述工具包括在石油和天然气钻探中使用的旋转固定刀片钻头。
59.一种根据权利要求56所述的工具，其中所述工具是滚动锥形钻头、孔开口工具、可膨胀工具、铰刀或其它地表钻探工具。
60.一种用于包括根据权利要求1-31中的任一项的多晶超硬结构的钻头或刀片或组件。
61.一种参照与在附图中说明的实施例一样的任何一个实施例的基本上如前面描述的多晶超硬结构。
62.一种参照与在附图中说明的实施例一样的任何一个实施例的基本上如前面描述的多晶超硬结构的制作方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105569575A (zh) * 2015-12-29 2016-05-11 株洲翔宇硬质合金有限公司 一种金刚石复合片及其制作方法
CN108883471A (zh) * 2016-03-16 2018-11-23 戴蒙得创新股份有限公司 制造具有不同特性的环形区域的多晶金刚石体的方法
CN108884707A (zh) * 2016-03-16 2018-11-23 戴蒙得创新股份有限公司 包含具有不同特性的环形区域的多晶金刚石体
CN110267760A (zh) * 2016-12-31 2019-09-20 六号元素(英国)有限公司 超硬构造及其制造方法
CN112276098A (zh) * 2020-11-05 2021-01-29 河南亚龙金刚石制品股份有限公司 一种非均布预成型金刚石复合片及其制备方法
CN112313037A (zh) * 2018-06-29 2021-02-02 山特维克科洛曼特公司 处理切削刀具的方法及切削刀具
CN114341459A (zh) * 2019-05-28 2022-04-12 第六元素（英国）有限公司 切割器组件及其制造方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201323169D0 (en) * 2013-12-31 2014-02-12 Element Six Abrasives Sa Superhard constructions & methods of making same
GB201404782D0 (en) * 2014-03-18 2014-04-30 Element Six Abrasives Sa Superhard constructions & methods of making same
JP6696242B2 (ja) * 2015-03-19 2020-05-20 三菱マテリアル株式会社 掘削チップおよび掘削ビット
GB201523149D0 (en) * 2015-12-31 2016-02-17 Element Six Uk Ltd Super hard constructions & methods of making same
JP7222561B2 (ja) * 2019-03-06 2023-02-15 国立大学法人東海国立大学機構 ダイヤモンドコーティング工具およびダイヤモンドコーティング工具の作製方法
JP7038415B2 (ja) * 2019-03-06 2022-03-18 国立大学法人東海国立大学機構 ダイヤモンドコーティング工具
US20220168824A1 (en) * 2019-03-26 2022-06-02 Mitsubishi Materials Corporation Base material for hard sintered material, hard sintered material, and cutting tool
CN112554802A (zh) * 2020-12-25 2021-03-26 莱州市金野金刚石制品有限公司 Pdc钻头、pdc复合片及其盒式安装方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004007901A1 (en) * 2002-07-10 2004-01-22 Diamond Innovations, Inc. Cutting tools with two-slope profile
CN201579428U (zh) * 2009-11-20 2010-09-15 河南富耐克超硬材料有限公司 超硬切槽刀具
CN102427901A (zh) * 2009-05-15 2012-04-25 六号元素有限公司 超硬刀具元件
US20120103700A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-03 Diamond Innovations, Inc. Cutting element structure with sloped superabrasive layer
US20130000993A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Thembinkosi Shabalala Polycrystalline superhard construction

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5486137A (en) * 1993-07-21 1996-01-23 General Electric Company Abrasive tool insert
GB2283772B (en) * 1993-11-10 1997-01-15 Camco Drilling Group Ltd Improvements in or relating to elements faced with superhard material
GB9412779D0 (en) * 1994-06-24 1994-08-17 Camco Drilling Group Ltd Improvements in or relating to elements faced with superhard materials
AU6346196A (en) * 1995-07-14 1997-02-18 U.S. Synthetic Corporation Polycrystalline diamond cutter with integral carbide/diamond transition layer
GB2334269B (en) * 1998-02-13 2002-04-17 Camco Internat Improvements in or relating to elements faced with superhard material
US6077591A (en) * 1995-09-23 2000-06-20 Camco International (Uk) Limited Elements faced with superhard material
GB2305449B (en) * 1995-09-23 1999-04-07 Camco Drilling Group Ltd Improvements in or relating to elements faced with superhard material
US5706906A (en) * 1996-02-15 1998-01-13 Baker Hughes Incorporated Superabrasive cutting element with enhanced durability and increased wear life, and apparatus so equipped
US6571891B1 (en) * 1996-04-17 2003-06-03 Baker Hughes Incorporated Web cutter
US5871060A (en) * 1997-02-20 1999-02-16 Jensen; Kenneth M. Attachment geometry for non-planar drill inserts
US5887580A (en) * 1998-03-25 1999-03-30 Smith International, Inc. Cutting element with interlocking feature
US6527069B1 (en) * 1998-06-25 2003-03-04 Baker Hughes Incorporated Superabrasive cutter having optimized table thickness and arcuate table-to-substrate interfaces
US6189634B1 (en) * 1998-09-18 2001-02-20 U.S. Synthetic Corporation Polycrystalline diamond compact cutter having a stress mitigating hoop at the periphery
GB9820693D0 (en) * 1998-09-24 1998-11-18 Camco Int Uk Ltd Improvements in perform cutting elements for rotary drag-type drill bits
US6227319B1 (en) * 1999-07-01 2001-05-08 Baker Hughes Incorporated Superabrasive cutting elements and drill bit so equipped
US6722883B2 (en) * 2000-11-13 2004-04-20 G & H Technologies Llc Protective coating for abrasive dental tools and burs
US20070017710A1 (en) * 2003-02-26 2007-01-25 Achilles Roy D Secondary cutting element for drill bit
US7243745B2 (en) * 2004-07-28 2007-07-17 Baker Hughes Incorporated Cutting elements and rotary drill bits including same
GB0423597D0 (en) * 2004-10-23 2004-11-24 Reedhycalog Uk Ltd Dual-edge working surfaces for polycrystalline diamond cutting elements
US20120041225A1 (en) * 2006-02-03 2012-02-16 Vaidya Niteen A Kit for automated resolving agent selection and method thereof
US8066087B2 (en) * 2006-05-09 2011-11-29 Smith International, Inc. Thermally stable ultra-hard material compact constructions
US20110171414A1 (en) * 2010-01-14 2011-07-14 National Oilwell DHT, L.P. Sacrificial Catalyst Polycrystalline Diamond Element
US9067305B2 (en) * 2010-05-18 2015-06-30 Element Six Abrasives S.A. Polycrystalline diamond

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004007901A1 (en) * 2002-07-10 2004-01-22 Diamond Innovations, Inc. Cutting tools with two-slope profile
CN102427901A (zh) * 2009-05-15 2012-04-25 六号元素有限公司 超硬刀具元件
CN201579428U (zh) * 2009-11-20 2010-09-15 河南富耐克超硬材料有限公司 超硬切槽刀具
US20120103700A1 (en) * 2010-11-03 2012-05-03 Diamond Innovations, Inc. Cutting element structure with sloped superabrasive layer
US20130000993A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Thembinkosi Shabalala Polycrystalline superhard construction

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105569575A (zh) * 2015-12-29 2016-05-11 株洲翔宇硬质合金有限公司 一种金刚石复合片及其制作方法
CN105569575B (zh) * 2015-12-29 2019-04-16 株洲翔宇硬质合金有限公司 一种金刚石复合片及其制作方法
CN108883471A (zh) * 2016-03-16 2018-11-23 戴蒙得创新股份有限公司 制造具有不同特性的环形区域的多晶金刚石体的方法
CN108884707A (zh) * 2016-03-16 2018-11-23 戴蒙得创新股份有限公司 包含具有不同特性的环形区域的多晶金刚石体
CN110267760A (zh) * 2016-12-31 2019-09-20 六号元素(英国)有限公司 超硬构造及其制造方法
CN112313037A (zh) * 2018-06-29 2021-02-02 山特维克科洛曼特公司 处理切削刀具的方法及切削刀具
CN114341459A (zh) * 2019-05-28 2022-04-12 第六元素（英国）有限公司 切割器组件及其制造方法
CN112276098A (zh) * 2020-11-05 2021-01-29 河南亚龙金刚石制品股份有限公司 一种非均布预成型金刚石复合片及其制备方法
CN112276098B (zh) * 2020-11-05 2022-12-02 河南亚龙金刚石制品股份有限公司 一种非均布预成型金刚石复合片及其制备方法

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