CN203129964U - 具有钴含量梯度的金刚石钻齿 - Google Patents

具有钴含量梯度的金刚石钻齿 Download PDF

Info

Publication number
CN203129964U
CN203129964U CN 201320113597 CN201320113597U CN203129964U CN 203129964 U CN203129964 U CN 203129964U CN 201320113597 CN201320113597 CN 201320113597 CN 201320113597 U CN201320113597 U CN 201320113597U CN 203129964 U CN203129964 U CN 203129964U
Authority
CN
China
Prior art keywords
hard alloy
alloy substrate
cobalt content
adjacent
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201320113597
Other languages
English (en)
Inventor
江雨明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN 201320113597 priority Critical patent/CN203129964U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203129964U publication Critical patent/CN203129964U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种具有钴含量梯度的金刚石钻齿，它包括基体及与其相复合的聚晶金刚石层，所述基体至少为两层钴含量梯度分布的硬质合金基体，所述硬质合金基体的一端面与聚晶金刚石层相邻。采用上述方案的本实用新型，因从聚晶金刚石层到硬质合金基体中的钴含量为均匀梯度变化的分布状态，因此，此种设计降低了聚晶金刚石层和硬质合金基体之间结合界面的内应力，降低了硬质合金基体内部的内应力，降低了整个金刚石钻齿的内应力，提高了金刚石钻齿的抗冲击性能。

Description

具有钴含量梯度的金刚石钻齿
技术领域
 本实用新型涉及一种金刚石钻齿，尤其涉及一种具有钴含量梯度的金刚石钻齿。
背景技术
金刚石钻齿是在5.5-7.5GPa和1450-1550℃的超高压高温条件下由聚晶金刚石层与硬质合金基体烧结而成，兼有金刚石高硬度和耐磨性，硬质合金高抗冲击性能，被广泛用于石油、天然气钻头。
工作时，金刚石钻齿暴露在钻头的最外部，直接作用于坚硬的岩层，对岩层进行破碎，工作条件十分恶劣，不仅受到强烈的磨蚀作用，同时还要承受巨大的冲击力。巨大的冲击力可使金刚石钻齿局部受损脱落，甚至使聚晶金刚石和与其结合的硬质合金部分分离或全部分离，这将导致整个金刚石钻头过早失效。现有金刚石钻齿中的硬质合金基体为单一结构，其钴含量为一定值，一般为13%、14%、16%、18%不等，而该硬质合金基体上所复合的聚晶金刚石层的钴含量一般为5%~10%，两者之间钴含量差异较大，导致结合面存在较大的内应力，使得金刚石钻齿的抗冲击性能下降，进而降低了金刚石钻头的使用寿命。在制造金刚石钻头过程中，整个金刚石钻齿需在700℃高温下焊接到钻头本体上，由于位于上部的聚晶金刚石层和位于下部作为衬底的硬质合金基体各自的热膨胀系数不同，此时上、下层中的钴含量对各自的热膨胀表现起着重要作用，两者钴含量差别越大，越容易产生更大的内应力，严重的会使聚晶金刚石层开裂，使整个金刚石钻齿失效。
发明内容
本实用新型的目的就在于提供一种具有钴含量梯度的金刚石钻齿，它能减少金刚石钻齿中聚晶金刚石层和硬质合金基体之间结合界面所残存的内应力和硬质合金基体内的内应力，使金刚石钻齿的抗冲击性能得以提高。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型包括基体及与其相复合的聚晶金刚石层，所述基体至少为两层钴含量梯度分布的硬质合金基体，所述硬质合金基体的一端面与聚晶金刚石层相邻。
所述基体为硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ和硬质合金基体Ⅲ三层，所述硬质合金基体Ⅰ的一端面与聚晶金刚石层相邻，所述硬质合金基体Ⅰ的另一端面与硬质合金基体Ⅱ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅱ的另一端面与硬质合金基体Ⅲ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ和硬质合金基体Ⅲ内的钴含量呈梯度分布且依次增高。
所述基体为硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ、硬质合金基体Ⅲ和硬质合金基体Ⅳ四层，所述硬质合金基体Ⅰ的一端面与聚晶金刚石层相邻，所述硬质合金基体Ⅰ的另一端面与硬质合金基体Ⅱ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅱ的另一端面与硬质合金基体Ⅲ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅲ的另一端面与所述硬质合金基体Ⅳ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ、硬质合金基体Ⅲ和硬质合金基体Ⅳ内的钴含量呈梯度分布且依次增高。
所述硬质合金基体与聚晶金刚石层相结合的界面为平面。
所述硬质合金基体与聚晶金刚石层的结合界面为相吻合的曲面。
所述硬质合金基体之间的结合界面为平面。
所述硬质合金基体之间的结合界面为相吻合的曲面。
与现有技术相比，采用上述方案的本实用新型有如下特点：因金刚石钻齿从聚晶金刚石层到硬质合金基体中的钴含量为均匀梯度变化，因此，此种设计降低了聚晶金刚石层和硬质合金基体之间结合界面的内应力，降低了硬质合金基体内部的内应力，降低了整个金刚石钻齿的内应力，提高了金刚石钻齿的抗冲击性能。
附图说明
图1是本实用新型中所述基体为三层的结构示意图。
图2是本实用新型中所述基体为四层的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
实施例1 
如图1所示，本实用新型包括基体及与其相复合的聚晶金刚石层1，所述基体为硬质合金基体Ⅰ2、硬质合金基体Ⅱ3和硬质合金基体Ⅲ4三层；所述硬质合金基体Ⅰ2的一端面与聚晶金刚石层1相邻，且彼此间相结合的界面为平面；所述硬质合金基体Ⅰ2的另一端面与硬质合金基体Ⅱ3的一端面相邻，且彼此间相结合的界面为平面；所述硬质合金基体Ⅱ3的另一端面与硬质合金基体Ⅲ4的一端面相邻，且彼此间相结合的界面为平面；所述硬质合金基体Ⅰ2、硬质合金基体Ⅱ3和硬质合金基体Ⅲ4内的钴含量呈梯度分布且依次增高。
所述硬质合金基体Ⅰ2的一端面与聚晶金刚石层1相邻，且彼此间相结合的界面也可为曲面，如相吻合的直槽形曲面；所述硬质合金基体Ⅰ2的另一端面与硬质合金基体Ⅱ3的一端面相邻，且彼此间相结合的界面也可为曲面，如相吻合的正弦形曲面；所述硬质合金基体Ⅱ3的另一端面与硬质合金基体Ⅲ4的一端面相邻，且彼此间相结合的界面也可为曲面，如相吻合的锯齿形曲面。此种设计也适用于实施例2所介绍的实施方案。
实施例2 
如图2所示，本实用新型包括基体及与其相复合的聚晶金刚石层1，所述基体为硬质合金基体Ⅰ2、硬质合金基体Ⅱ3、硬质合金基体Ⅲ4和硬质合金基体Ⅳ5四层；所述硬质合金基体Ⅰ2的一端面与聚晶金刚石层1相邻，且彼此间相结合的界面为平面；所述硬质合金基体Ⅰ2的另一端面与硬质合金基体Ⅱ3的一端面相邻，且彼此间相结合的界面为平面；所述硬质合金基体Ⅱ3的另一端面与硬质合金基体Ⅲ4的一端面相邻，且彼此间相结合的界面为平面；所述硬质合金基体Ⅲ4的另一端面与所述硬质合金基体Ⅳ5的一端面相邻，且彼此间相结合的界面为平面；所述硬质合金基体Ⅰ2、硬质合金基体Ⅱ3、硬质合金基体Ⅲ4和硬质合金基体Ⅳ5内的钴含量呈梯度分布且依次增高。

Claims (7)

1.一种具有钴含量梯度的金刚石钻齿，它包括基体及与其相复合的聚晶金刚石层，其特征在于：所述基体至少为两层钴含量梯度分布的硬质合金基体，所述硬质合金基体的一端面与聚晶金刚石层相邻。
2.根据权利要求1所述的具有钴含量梯度的金刚石钻齿，其特征在于：所述基体为硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ和硬质合金基体Ⅲ三层，所述硬质合金基体Ⅰ的一端面与聚晶金刚石层相邻，所述硬质合金基体Ⅰ的另一端面与硬质合金基体Ⅱ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅱ的另一端面与硬质合金基体Ⅲ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ和硬质合金基体Ⅲ内的钴含量呈梯度分布且依次增高。
3.根据权利要求1所述的具有钴含量梯度的金刚石钻齿，其特征在于：所述基体为硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ、硬质合金基体Ⅲ和硬质合金基体Ⅳ四层，所述硬质合金基体Ⅰ的一端面与聚晶金刚石层相邻，所述硬质合金基体Ⅰ的另一端面与硬质合金基体Ⅱ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅱ的另一端面与硬质合金基体Ⅲ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅲ的另一端面与所述硬质合金基体Ⅳ的一端面相邻，所述硬质合金基体Ⅰ、硬质合金基体Ⅱ、硬质合金基体Ⅲ和硬质合金基体Ⅳ内的钴含量呈梯度分布且依次增高。
4.根据权利要求1所述的具有钴含量梯度的金刚石钻齿，其特征在于：所述硬质合金基体与聚晶金刚石层相结合的界面为平面。
5.根据权利要求1所述的具有钴含量梯度的金刚石钻齿，其特征在于：所述硬质合金基体与聚晶金刚石层的结合界面为相吻合的曲面。
6.根据权利要求1所述的具有钴含量梯度的金刚石钻齿，其特征在于：所述硬质合金基体之间的结合界面为平面。
7.根据权利要求1所述的具有钴含量梯度的金刚石钻齿，其特征在于：所述硬质合金基体之间的结合界面为相吻合的曲面。
CN 201320113597 2013-03-13 2013-03-13 具有钴含量梯度的金刚石钻齿 Expired - Lifetime CN203129964U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201320113597 CN203129964U (zh) 2013-03-13 2013-03-13 具有钴含量梯度的金刚石钻齿

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201320113597 CN203129964U (zh) 2013-03-13 2013-03-13 具有钴含量梯度的金刚石钻齿

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203129964U true CN203129964U (zh) 2013-08-14

Family

ID=48937955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201320113597 Expired - Lifetime CN203129964U (zh) 2013-03-13 2013-03-13 具有钴含量梯度的金刚石钻齿

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203129964U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104047548A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 江雨明 具有钴含量梯度的金刚石钻齿
CN105666707A (zh) * 2016-03-31 2016-06-15 翁文彬 金刚石带齿钻头
CN105751384A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 翁文彬 一种金刚石带齿钻头
CN105751385A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 翁文彬 一种金刚石带齿钻头

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104047548A (zh) * 2013-03-13 2014-09-17 江雨明 具有钴含量梯度的金刚石钻齿
CN105666707A (zh) * 2016-03-31 2016-06-15 翁文彬 金刚石带齿钻头
CN105751384A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 翁文彬 一种金刚石带齿钻头
CN105751385A (zh) * 2016-03-31 2016-07-13 翁文彬 一种金刚石带齿钻头
CN105666707B (zh) * 2016-03-31 2017-12-01 京山联德机械有限公司 金刚石带齿钻头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104047548A (zh) 具有钴含量梯度的金刚石钻齿
CN201202408Y (zh) 表面刻槽的聚晶金刚石硬质合金复合片
CN203129964U (zh) 具有钴含量梯度的金刚石钻齿
CN206458324U (zh) 一种高效研削硬质岩层用聚晶金刚石复合片
CN207110976U (zh) 一种用于复杂硬地层的聚晶金刚石复合片
CN105569575A (zh) 一种金刚石复合片及其制作方法
CN201389999Y (zh) 增强金刚石复合片
CN203383738U (zh) 一种聚晶金刚石复合片切削齿
CN202181849U (zh) 金刚石硬质合金复合片
CN200989166Y (zh) 金刚石/硬质合金复合片
CN102587839A (zh) 一种聚晶金刚石复合片钻头
CN205330546U (zh) 一种新型金刚石复合齿
CN204175191U (zh) 一种作耐磨件的特殊金刚石复合片
CN202401973U (zh) 一种新型七刀翼胎体pdc钻头
CN106121542A (zh) 一种多边形金刚石复合片基体
CN201679451U (zh) 弧面聚晶金刚石复合片
CN204729010U (zh) 一种锥形金刚石复合片
CN203441375U (zh) 一种改进的石油天然气钻井钻头
CN202100201U (zh) 锥形齿金刚石复合片
CN202467669U (zh) 用于构成聚晶金刚石复合片的基体
CN208024277U (zh) 一种镶嵌pdc-孕镶金刚石复合块的钻头
CN204060691U (zh) 一种高性能金刚石复合截齿
CN102182405A (zh) 一种分层复合型金刚石钻头及其制造工艺
CN202451062U (zh) 正弦曲线型金刚石硬质合金复合片
CN202480460U (zh) 一种能加强聚晶金刚石复合片结构的基体

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130814