CN108431362B - 具有碳化物基体的卵形切削元件的机械锁定 - Google Patents
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Abstract
一种用于钻头中的切削组件具有包括超硬材料的卵形嵌件。所述卵形嵌件铸造在基体中，使得所述基体围绕所述卵形嵌件的至少一部分，从而限制所述卵形嵌件的移动。从所述切削组件的顶部表面和侧壁移除材料以产生切削刃。
Description
相关申请的交叉引用
不适用
背景技术
井筒可以钻进地表位置或海床中进行各种勘探或开采目的。例如，可以钻探井筒以接近存储在地下地层中的流体(诸如液态和气态烃)并从地层中提取流体。用于生产或提取流体的井筒可以在井筒壁周围套上套管。部分取决于钻探的井筒所穿过的地层的特性，可以利用各种钻进方法。
钻井系统可以通过各种地层钻探井筒或其他钻孔。地层可能包括范围从疏松物质到岩层(诸如花岗岩、玄武岩或变质岩层)的地质层。钻井系统可以包括钻头，其中多个切削元件位于钻头上，以松动材料和/或从地层移除材料以创建井筒。通常使用超硬材料以在切削元件上提供切削刃或表面，所述切削刃或表面足够耐用以穿透地层并维持钻井系统的期望的正常运行时间。
超硬材料本身不可钎焊，并且使用若干种材料来将超硬材料层固定到钻头。例如，在常规的固定切削刃钻头中，超硬材料制造在单个切削元件中，然后将单个切削元件固定到可润湿的基体，以允许超硬材料间接钎焊到钻头。超硬材料通过浸渗基体和超硬材料两者的中间材料固定到基体。在部分超硬材料被磨损之后，在钻头中更换切削元件。
发明内容
在一些实施方案中，切削组件包括包含超硬材料的嵌件和包含基体材料的基体。嵌件的至少一部分具有卵形外表面。基体在至少一根轴线上围绕嵌件达至少50％以将嵌件限制在基体中，并且嵌件和基体之间的接触表面包括卵形外表面。
在其他实施方案中，切削组件包括包含超硬材料的嵌件和包含基体材料的基体。嵌件具有在两个方向上弯曲的接触表面、在第一方向上弯曲且在正交的第二方向上笔直的前表面以及平坦端表面。基体在至少一根轴线上围绕嵌件达至少50％以将嵌件限制在基体中，并且基体定位成在接触表面处靠近嵌件。
在另外的其他实施方案中，制造切削组件的方法包括：提供包括超硬材料的卵形嵌件，铸造基本上围绕卵形嵌件的至少一部分的基体，研磨卵形嵌件和基体的顶部表面，以及研磨卵形嵌件和基体的侧壁。
提供本发明概要来介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明概要既不旨在确定要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在用作限制要求保护的主题的范围的辅助。
本公开的实施方案的另外特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分将根据描述而显而易见，或者可以通过实践这类实施方案而领会。这类实施方案的特征和优点可以通过在所附权利要求中特别指出的仪器和组合来实现和获得。这些以及其他特征将根据以下描述和所附权利要求而变得更加完整清楚，或者可以通过如在下文中阐述的这类实施方案的实践而领会。
附图说明
为了描述可以获得本公开的上述和其他特征的方式，将通过参考其在附图中示出的具体实施方案来呈现更特定的描述。为了更好地理解，贯穿各个附图，相似的元件已经由相似的参考标号指定。尽管一些附图可以是概念的示意性或扩大表示，但至少一些附图可能是按比例绘制的。理解了附图描绘一些示例性实施方案之后，将通过使用附图以另外的特征和细节来描述和解释实施方案，在附图中：
图1是根据本公开的切削组件的实施方案的透视图；
图2-1是根据本公开的具有大致球形形状的卵形嵌件的实施方案的侧视图；
图2-2是根据本公开的具有长轴和短轴的卵形嵌件的实施方案的侧视图；
图3是根据本公开的用于卵形嵌件的铸模的实施方案的侧视横截面图；
图4是根据本公开的切削组件的另一个实施方案的透视图；
图5是根据本公开的切削组件的又另一个实施方案的透视图；
图6是根据本公开的图1的切削组件的实施方案的侧视横截面图；
图7是根据本公开的在制造切削组件的实施方案期间被移除的材料的侧视示意图；以及
图8是示出根据本公开的制造切削组件的方法的实施方案的流程图。
具体实施方式
本公开大体上涉及用于生产用于钻头的嵌件和切削组件和/或在泥土和/或其他材料中钻探井筒的装置、系统和方法。在一些实施方案中，嵌件可以包括超硬材料或由超硬材料制成。嵌件可以机械地连接到基体以形成切削组件。机械连接可以通过基体的至少一部分围绕卵形嵌件延伸至路径的至少50％以将嵌件固持在基体中来形成。在一些实施方案中，基体从前体(例如粉末、金属合金、环氧树脂、凝胶、其他流体或其组合)固化成固体可以在高温下(例如在600°和1200°之间)发生并且所述基体可以具有比超硬材料更大的热膨胀系数。在从固化过程冷却期间基体的热压缩可以对卵形嵌件施加压缩力，由此将嵌件压缩在基体中。
图1是根据本公开的切削组件100的实施方案的透视图。切削组件100可以具有包括超硬材料或由超硬材料制成的嵌件102。如本文所用，术语“超硬”应当理解为是指本领域中已知的具有约1,500HV(维氏硬度，以kg/mm2表示)或更大的颗粒硬度的那些材料。这类超硬材料可以包括由固结材料形成的能够在约750℃以上的温度下、且对于某些应用在约1,000℃以上的温度下表现出物理稳定性且那些材料。这类超硬材料可以包括但不限于：金刚石或聚晶金刚石(PCD)，包括浸出金属催化剂PCD、非金属催化剂PCD、无粘结剂PCD、纳米聚晶金刚石(NPD)或六方金刚石(Lonsdaleite)；立方氮化硼(cBN)；聚晶cBN(PcBN)；Q-碳；无粘结剂PcBN；类金刚石碳；低氧化硼；硼化铝锰；金属硼化物；硼碳氮；以及硼-氮-碳-氧体系中已经显示出硬度值高于1,500HV的其他材料，以及上述材料的组合。在至少一个实施方案中，嵌件102可以是整体式PCD。例如，嵌件102可以由不具有附着的基质(substrate)或金属催化剂相的PCD复合片构成。在一些实施方案中，超硬材料可以具有高于3,000HV的硬度值。在其他实施方案中，超硬材料可以具有高于4,000HV的硬度值。在其他实施方案中，超硬材料可以具有大于80HRa(洛氏硬度A)的硬度值。
在一些实施方案中，嵌件102可以是大致卵形的形状。在其他实施方案中，诸如图1所示，嵌件可以至少部分是卵形的，使得嵌件的大部分具有在两个方向上弯曲的卵形外表面。在一些实施方案中，卵形外表面在至少一个方向上可以是椭圆形的。在其他实施方案中，卵形外表面在至少两个方向上可以是椭圆形的。在又其他实施方案中，卵形外表面在全部三个正交方向上可以是椭圆形的。在至少一个实施方案中，卵形外表面可以是球形的(例如，在三个正交方向上是圆形的)。
在一些实施方案中，嵌件102可以被保持或固持在基体104中。基体104可以包括一种或多种基体材料。在一些实施方案中，基体可以包括具有与嵌件102的超硬材料不同的热膨胀系数的基体材料或者由其制成。例如，基体材料可以是热膨胀系数为5.0-11.0微米/米开尔文的碳化钨，并且超硬材料可以是热膨胀系数为1.3-3.9微米/米开尔文的PCD。
在一些实施方案中，嵌件102和基体104之间的热膨胀差可以用于在嵌件102上产生残余应力。例如，基体材料和超硬材料可以在基体前体固化以形成基体104期间被加热。在一些实施方案中，基体前体可以包括碳化钨粉末或由碳化钨粉末制成。在其他实施方案中，基体前体可以包括另一种碳化物粉末或由其制成。在又其他实施方案中，基体前体可以包括金属或由金属制成。在另外的实施方案中，第一基体前体可以包括悬浮液中的或与流体基质混合的基体材料或者由其制成。
在固化基体前体以形成基体104之后冷却基体104和嵌件102时，基体104可以比嵌件102收缩更多。在一些实施方案中，基体104可以在至少第一轴线上围绕嵌件102的至少一部分达50％或更多，使得基体104阻止嵌件102在第一轴线上的移动。在其他实施方案中，基体104还可以在与第一轴线正交的第二轴线上接触嵌件102的至少一部分，使得基体104阻止嵌件102在第一轴线和第二轴线上的移动。在又其他实施方案中，基体104还可以在与第一轴线和第二轴线正交的第三轴线上接触嵌件102的至少一部分，使得基体104阻止嵌件102在第一轴线、第二轴线和第三轴线上的移动。
嵌件和基体104之间的机械互锁可以将不同的热收缩转化为嵌件102上的残余应力，从而将嵌件102朝向基体104压缩和/或将残余应力引导在切削装置100的超硬材料内。在一些实施方案中，嵌件102的卵形外表面和基体104靠近嵌件102的互补表面可以是基本上连续的(例如，没有中断的角形拐角)。与带有具有一个或多个拐角的多边形嵌件的常规切削组件相比，嵌件102与基体104之间的基本上连续的接触表面可以减少应力梯级的数量。
在一些实施方案中，基体118可以包括可钎焊的基体材料。例如，可钎焊材料可以是可以被钎焊合金浸渗和/或润湿而不劣化基材的任何基材。例如，基体118可以包括碳化钨、钨、钴、镍、锰、锡、铜、锌、铁、钛、钒、锆或其组合。
如本文所述，在一些实施方案中，嵌件102的至少一部分可以具有卵形外表面。在一些实施方案中，切削组件100可以通过将卵形嵌件102嵌入基体104中并且从嵌件102和基体104移除材料(例如通过研磨、激光烧蚀、水力喷射切削等)以形成切削组件100的切削刃106而形成。在一些示例中，在研磨之前，嵌件102可以由超硬材料前体铸造成具有连续外表面的卵形形状。
图2-1示出了在将嵌件102嵌入基体中并研磨嵌件102的至少一部分之前图1所示的嵌件102的实施方案。如图2-1所示，铸态嵌件102可以基本上是球形的。例如，铸态嵌件102可以在所有方向上具有基本上相等的尺寸。在一些实施方案中，球形嵌件102可以允许在高压高温压机中更均匀地铸造，由此产生更均匀的超硬嵌件102。
在其他实施方案中，铸态卵形嵌件可以具有至少一根长度与另一根不同的轴线。图2-2示出了铸态嵌件202的另一个实施方案。嵌件202是具有比短轴207更长的长轴205的卵形形状。长轴205是横跨卵形嵌件202的最长尺寸。短轴207是与长轴205正交的轴线。在球形实施方案中，长轴205可以等于短轴207，因为所有轴线的尺寸将相等。在其他实施方案中，长轴205和短轴207可以具有轴比。
在一些实施方案中，轴比(即，长轴205对短轴207)可以在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内，包括1.0:1、1.5:1、2.0:1、2.5:1、3.0:1、3.5:1、4.0:1、4.5:1、5.0:1中的任何一个或它们之间的任何值。例如，嵌件202的轴比可以大于1.0:1。在其他示例中，轴比可以小于5.0:1。在又其他示例中，轴比可以在1.0:1和5.0:1之间。在另外的示例中，轴比可以在1.5:1和4.5:1之间。在至少一个示例中，轴比可以是约2.0:1。
在一些实施方案中，嵌件可以在高压高温(HPHT)压机中铸造。例如，嵌件可以在常规的圆柱形压机中铸造。图3是具有超硬材料前体的第一部分308-1和第二部分308-2的圆柱形罐的两个半体的侧视横截面视图，所述两个半体可以铸造在一起以形成包括超硬材料的嵌件。在一些实施方案中，第一部分308-1和第二部分308-2可以定位在其中具有盐模312的圆柱形罐310内。盐模312可以保持超硬材料前体的第一部分308-1和第二部分308-2。
在一些实施方案中，铸造层314可以定位在盐模312与超硬材料前体的第一部分308-1和/或第二部分308-2之间。在一些实施方案中，铸造层314可以是在烧结过程期间催化超硬材料前体的第一部分308-1和/或第二部分308-2的催化剂。在其他实施方案中，铸造层314可以是释放剂以确保超硬材料前体的第一部分308-1和/或第二部分308-2不粘结到盐模312。
在一些实施方案中，嵌件可以是在高温高压系统中形成的无粘结剂PCD。例如，无粘结剂PCD可以在10吉帕至25吉帕的压力范围内并且在1500℃至3000℃的温度范围内烧结。
在一些实施方案中，可以将催化剂层316施加到超硬材料前体的第一部分308-1和/或第二部分308-2，使得当超硬材料前体的第一部分308-1和第二部分308-2定位成彼此相邻以形成嵌件的整体形状时(即，当罐310和盐模312闭合时)，催化剂层316可以定位在超硬材料前体的第一部分308-1和第二部分308-2之间。
在一些实施方案中，催化剂层316和/或铸造层314可以是金属催化剂。在其他实施方案中，催化剂层316和/或铸造层314可以是碳酸盐催化剂。在具有金属催化剂基粘结剂的一些实施方案中，嵌件可以在5吉帕至8吉帕的压力范围和1300℃至1600℃的温度范围内烧结。在具有碳酸盐催化剂基嵌件的其他实施方案中，嵌件可以在6吉帕至10吉帕的压力范围和1500℃至2400℃的温度范围内烧结。例如，嵌件可以包括具有钴粘结剂的PCD。在另一个示例中，嵌件可以包括具有碳酸镁粘结剂的PCD。在一些实施方案中，粘结剂可以至少部分从嵌件浸出。例如，具有钴粘结剂的PCD嵌件可以具有至少一些从PCD酸浸出的钴以产生TSP。在其他实施方案中，粘结剂可以至少在高温下分解。例如，具有碳酸镁粘结剂的PCD可以通过将嵌件加热至超过500℃的温度而将至少一些碳酸镁分解成一氧化碳和/或二氧化碳。
在一些实施方案中，在形成嵌件之后，至少50％的粘结剂材料可以从超硬材料移除。在其他实施方案中，在形成嵌件之后，至少80％的粘结剂材料可以从超硬材料移除。在又其他实施方案中，在形成嵌件之后，基本上所有的粘结剂材料都可以从超硬材料移除。在又另外的实施方案中，在形成嵌件之后，少于5％的粘结剂材料可以从超硬材料移除。
在铸造嵌件之后，嵌件可以用于创建具有超硬切削刃的切削组件。图4至图6示出了包括基体中的卵形嵌件的切削组件的各种实施方案，其中嵌件和基体的至少一部分已经被移除以创建切削组件的至少一个平坦面，所述平坦面是部分为超硬嵌件并且部分为基体。
图4示出了具有嵌入基体中的嵌件302的圆柱形切削组件300的实施方案。在一些实施方案中，嵌件302可以被取向为长轴在基体304中纵向取向。例如，嵌件302从切削组件300的第一端面318延伸到切削组件300的相对的第二端面320。嵌件302还可以沿着切削组件300的侧壁322的长度暴露。在一些实施方案中，嵌件302可以在第一端面318处具有第一切削刃306。在一些实施方案中，嵌件302可以在第二端面320处具有第二切削刃324。
图5示出了具有嵌入基体404中的嵌件402的圆柱形切削组件400的实施方案。在一些实施方案中，嵌件402可以被取向为长轴在基体404中横向取向。例如，嵌件402可以沿着端面418从第一切削刃406延伸到相对的后第二切削刃426。
图6是切削组件500的另一个实施方案的侧视横截面图。在一些实施方案中，切削组件500可以具有在至少一根轴线上被围绕至少50％的嵌件502。因此，基体504可以限制嵌件502相对于基体504的移动。在一些实施方案中，嵌件502可以沿着接触表面528的至少一部分粘附在切削组件500中。例如，嵌件502可以与基体504直接接触。在其他实施方案中，嵌件502可以与粘结剂层530接触，所述粘结剂层进而又可以与基体504接触。粘结剂层530可以提供嵌件502相对于基体504的另外固持。
在一些实施方案中，接触表面528可以在至少两个方向上弯曲(即，可以是卵形的)。在一些实施方案中，切削组件500和/或嵌件502可以具有平坦的顶部表面527，并且嵌件502可以具有在第一方向上弯曲并且在与第一方向正交的第二方向上笔直的前表面529。
在一些实施方案中，切削组件可以通过将嵌件嵌入基体中并至少移除嵌件的一部分和基体的一部分来形成。图7示出了图1的切削组件100的先前版本。切削组件100可以包括具有长轴105的球形嵌件102和具有预移除直径133的基体104。在一些实施方案中，直径133和长轴105可以在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内具有长径比(即，直径133对长轴105)，包括1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1中的任何一个或它们之间的任何值。例如，长径比可以大于1:1。在其他示例中，长径比可以小于10:1。在又其他示例中，长径比可以在1:1和10:1之间。在至少一个示例中，长径比可以是约2:1。
在其他实施方案中，嵌件可以具有短轴。在一些实施方案中，直径133和短轴可以在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围内具有短径比(即，直径133对短轴)，包括2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1中的任何一个或它们之间的任何值。例如，短径比可以大于2:1。在其他示例中，短径比可以小于10:1。在又其他示例中，短径比可以在2:1和10:1之间。在至少一个示例中，短径比可以是约3:1。
在一些实施方案中，预移除直径133可以在横向上减少横向量134以创建最终直径135。在一些实施方案中，预移除直径133和最终直径135可以限定在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围中的缩径比，包括1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1中的任何一个或它们之间的任何值。例如，缩径比可以大于1.1:1。在其他示例中，缩径比可以小于2.0:1。在又其他示例中，缩径比可以在1.1:1和2.0:1之间。
在一些实施方案中，切削组件100可以具有预移除高度131，所述预移除高度被减少高度减缩量132至最终高度137。在一些实施方案中，预移除高度131和最终高度137可以限定在具有上限值、下限值或上限值和下限值的范围中的高度减缩比，包括1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1中的任何一个或它们之间的任何值。例如，高度减缩比可以大于1.1:1。在其他示例中，高度减缩比可以小于2.0:1。在又其他示例中，高度减缩比可以在1.1:1和2.0:1之间。
图8示出了根据本公开的用于制造切削组件的方法636的实施方案。方法636包括在638处提供超硬材料的卵形嵌件，以及在640处将嵌件铸造到基体中，如本文所述。例如，铸造可以包括烧结、液相浸渗、部分液相浸渗、催化固化、其他致密化过程或其组合。在一些实施方案中，提供卵形嵌件包括由具有在铸造期间接合的第一部分和第二部分的前体铸造卵形嵌件。
在将嵌件铸造在基体中之后，方法636可以包括在642处研磨切削组件的顶部表面以及移除嵌件和基体的至少一部分以暴露嵌件的至少一部分。应当理解，尽管本说明书描述了通过研磨从嵌件和/或基体中移除材料，但是在其他实施方案中，材料可以通过其他技术移除，包括激光烧蚀、切削、水力喷射、放电加工、其他材料移除技术或其组合中的任何一种。在其他实施方案中，方法还可以包括研磨嵌件和基体的底部表面以暴露嵌件的至少一部分。
在一些实施方案中，方法636还可以包括研磨切削组件的侧壁并移除嵌件和基体的至少一部分以产生切削组件的最终直径。在一些实施方案中，从横向侧壁移除材料可以包括与基本上彼此相对地取向的嵌件同时研磨多个切削组件。嵌件的超硬材料相对于基体材料可以具有较慢的移除速率。在侧壁研磨期间使嵌件彼此径向相对取向可以允许侧壁以更一致的速率移除并且产生更圆的切削组件。
在其他实施方案中，研磨嵌件和基体的侧壁可以包括研磨嵌件的前表面和嵌件的相对的后表面。在这类实施方案中，嵌件的前表面可以与顶部表面相邻并形成第一切削刃，并且相对的后表面可以与顶部表面相邻并形成第二切削刃。
在至少一个实施方案中，与常规切削组件相比，根据本公开的具有卵形接触表面的嵌件和/或切削组件可以包括更少的应力梯级。具有较少的应力梯级可以减少嵌件和/或相邻基体的断裂，从而增加切削组件在井下环境中钻探时的操作寿命。
已经主要参考井筒钻探和/或钻头操作描述了切削装置和组件的实施方案，本文描述的切削装置和组件可以用于除井筒钻探以外的应用中。在其他实施方案中，根据本公开的切削装置和组件可以用在用于勘探或生产自然资源的井筒或其他井下环境外部。例如，本公开的切削装置和组件可以用于钻孔中，所述钻孔用于放置公用事业管线或采矿装备和/或爆炸物。因此，术语“井筒”、“钻孔”等不应被解释为将本公开的工具、系统、组件或方法限制于任何特定的产业、领域或环境。
下面将描述本公开的一个或多个具体实施方案。这些描述的实施方案是当前公开的技术的示例。另外，为了简要描述这些实施方案，可能在说明书中并非描述实际实施方案的所有特征。应当明白，在任何工程或设计项目中开发任何此类实际实施时，均要做出多个与实施方案特定相关的决策以实现开发人员的特定目标，诸如遵守系统相关约束和业务相关约束，这些约束可能会因实施方案的不同而有所不同。此外，应当明白此类开发努力可能是复杂的并且耗时的，但是尽管如此将是获益于本公开的一般技术人员的日常设计、制作和制造任务。
冠词“一个/种”和“该/所述”旨在表示在先前的描述中有一个或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在具有包括性含义，并且意味着除了所列元件之外，可能还有另外的元件。另外，应当理解，对本公开的“一个实施方案”或“实施方案”的参考不意在解释为排除也并有所列举特征的另外实施方案的存在。例如，关于本文的实施方案描述的任何元件可以与本文描述的任何其他实施方案的任何元件组合。数字、百分数、比率、或本文所述的其他值旨在包括该值，以及是“约”或“近似”所述值的其他值，如由本公开的实施方案涵盖的本领域的普通技术人员将理解的。因此，所述值应足够宽泛地解释以涵盖至少足够接近所述值以执行期望功能或实现期望结果的值。所述值至少包括在合适的制造或生产过程中预期的变化，并且可以包括在所述值的5％以内、1％以内、0.1％以内或0.01％以内的值。
鉴于本公开，本领域的普通技术人员应当认识到，等同的构造不脱离本公开的精神和范围，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文公开的实施方案进行各种改变、替换和更改。等同构造，包括功能性的“装置加功能”条款，旨在涵盖本文描述的执行所述功能的结构，包括以相同方式操作的结构等同物和提供相同功能的等同结构。申请人的明确意图是不对任何权利要求援引装置加功能或其他功能性权利要求，除了“用于......的装置”的词语与相关功能一起出现的权利要求以外。落入权利要求的含义和范围内的对实施方案的每个添加、删除和修改都将被权利要求所包含。
如本文所用，术语“大约”、“约”和“基本上”表示接近所述量的量，其仍然执行期望的功能或实现期望的结果。例如，术语“大约”、“约”和“基本上”可以指在所述量的小于5％内、小于1％内、小于0.1％内以及小于0.01％内的量。此外，应当理解，前面描述中的任何方向或参考系仅仅是相对方向或移动。例如，对“向上”和“向下”或“下方”和“上方”的任何引用仅描述相关元件的相对位置或移动。
本公开可以在不脱离其精神或特性的情况下以其他具体形式体现。所描述的实施方案将被认为是说明性的而非限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前面的描述来指示。在权利要求的等同含义和范围内的改变将被包含在其范围内。
Claims (13)
1.一种用于钻头中的切削组件，其包括：
包括基体材料的基体；
嵌入所述基体的嵌件，所述嵌件包括超硬材料，所述嵌件具有卵形接触表面，所述基体在所述嵌件的至少一根轴线上围绕所述嵌件达至少50％，以将所述嵌件限制在所述基体中，其中所述基体定位成在所述卵形接触表面处靠近所述嵌件；
前表面，所述嵌件和所述基体暴露在所述前表面上，嵌件前表面在沿着所述前表面的第一方向上弯曲且在沿着所述前表面的第二方向上笔直；以及
顶部表面，所述嵌件的第一端表面暴露在所述顶部表面上并且所述基体暴露在所述顶部表面上，在所述顶部表面上的所述第一端表面是平坦的，其中，所述嵌件的宽度沿着所述至少一根轴线从所述顶部表面增加到所述基体中。
2.根据权利要求1所述的切削组件，所述基体材料是可钎焊材料。
3.根据权利要求1所述的切削组件，所述嵌件和所述基体彼此直接接触。
4.根据权利要求1所述的切削组件，还包括所述前表面和所述第一端表面之间的弧形切削刃。
5.根据权利要求1所述的切削组件，所述嵌件还包括与所述第一端表面相对的平坦的第二端表面。
6.根据权利要求1所述的切削组件，所述嵌件还包括在所述第一方向上弯曲且在所述第二方向上平坦的后表面，所述后表面与所述前表面相对。
7.根据权利要求1所述的切削组件，还包括定位在所述嵌件和所述基体之间的粘结剂层。
8.根据权利要求1所述的切削组件，所述嵌件暴露在所述基体的侧壁和所述基体的顶部表面上。
9.一种制造用于钻头中的切削组件的方法，所述方法包括：
提供包括超硬材料的卵形嵌件；
将所述卵形嵌件铸造到基本上围绕所述卵形嵌件的至少一部分的基体中；
研磨所述卵形嵌件和所述基体的顶部表面；以及
研磨所述卵形嵌件和所述基体的侧壁。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括研磨所述卵形嵌件和所述基体的底部表面。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，研磨所述侧壁包括研磨所述嵌件的前表面以及研磨所述卵形嵌件的相对的后表面。
12.根据权利要求9所述的方法，提供卵形嵌件包括由具有在铸造期间接合的第一部分和第二部分的前体铸造所述卵形嵌件。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，研磨所述顶部表面包括研磨所述卵形嵌件和所述基体以在所述顶部表面上暴露所述卵形嵌件的顶部部分，并且其中，研磨所述侧壁包括研磨所述卵形嵌件和所述基体以在所述侧壁上暴露所述卵形嵌件的侧部部分。
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